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"MAP quinasa fosfatasa-2 (MKP-2): regulación hormonal y rol funcional en células de Leydig" (2013). Gómez, Natalia Valeria. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
La hormona luteinizante (LH) regula las funciones de las células de Leydig, principalmente la esteroidogénesis, a través de un mecanismo que incluye la activación de PKA y ERK1/2. Las MAPK fosfatasas (MKPs, MAP Kinase Phosphatase) desfosforilan específicamente a las MAPKs (MAP Kinase) y, consecuentemente, regulan procesos fisiológicos dependientes de MAPK. En este trabajo se demostró que, en células de Leydig MA-10, la activación del receptor de LH con gonadotrofina coriónica humana (hCG) o el aumento de AMPc intracelular provocan la acumulación de MKP-2 y su translocación al núcleo. La acumulación es consecuencia de la activación transcripcional y de la estabilización de la proteína por modificaciones posttraduccionales. El bloqueo de la expresión de MKP-2 mediante un shARN – desarrollado en el marco de este trabajo– aumentó la fosforilación de ERK1/2 inducida por AMPc, particularmente a tiempos prolongados de estimulación. El bloqueo de la expresión de MKP-2 también aumentó la actividad del promotor y los niveles del ARNm correspondiente al gen CYP11A1, que codifica para una enzima esteroidogénica y se induce por LH/hCG vía ERK1/2. Se concluye que LH/hCG regula estrictamente la expresión de MKP-2 para controlar la fase terminal de actividad de ERK1/2 y “apagar” la expresión de genes inducidos por LH vía ERK1/2.

Abstract:
The Luteinizing hormone (LH) regulates Leydig cell functions, mainly steroid synthesis, through a mechanism including PKA and ERK1/2 activation. MKPs (MAP Kinase Phosphatases) specifically dephosphorylate MAPKs (MAP Kinases) and, consequently, regulate MAPK-dependent physiological processes. The aim of this work was to analyze the regulation and function of MKP-2 in MA-10 Leydig cells. Results show that the increase in intracellular cAMP and the activation of the LH receptor with human Chorionic Gonadotropin promote MKP-2 accumulation and protein translocation to the nucleus. This accumulation results from gene transcription activation and posttranslational modifications that increase protein stabilization. The specific downregulation of MKP-2 by a shRNA –developed as part of this work– increased cAMPinduced ERK1/2 phosphorylation, particularly after prolongued stimulation. MKP-2 down-regulation by shRNA also increased both the promoter activity and mRNA levels of CYP11A1, which codifies for a steroidogenic enzyme induced by LH/hCG through an ERK-dependent mechanism. These findings demonstrate that LH/hCG tightly regulates MKP-2 expression to control the terminal phase of ERK1/2 activity and “turn off” the expression of LH/ERK-dependent genes.

"Macroalgas bentónicas como sustrato y refugio de invertebrados marinos" (2010). Liuzzi, María Gabriela. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
Las macroalgas constituyen un sustrato favorable para el asentamiento de epibiontes y forman matrices tridimensionales que facilitan la supervivencia de macroinvertebrados en ambientes de elevao estrés. En esta tesis se abordaron cuatro líneas de trabajo tendientes a dilucidar las interacciones producidas entre las macroalgas bentónicas y los invertebrados marinos. Se estudió la composición y biogeografía de briozoos epibionts de macroalgas a lo largo de 29 grados de latitud a partir de muestras depositadas en el herbario del Museo Argentino de Ciencias Naturales. Aunque los patrones hallados están influenciados por la distribución desigual del esfuerzo de muestreo, puede concluirse que la biodiversidad de los briozoos y macroalgas es mayor en la Patagonia austral que en el litoral bonaerense y rionegrino. Se describe una nueva especie de briozoo antártico (Osthimosia chaotica) y se identifican otras dos nuevas especies, aún no descriptas. También se amplía la distribución geográfica para cuatro taxones. Se analizó el recambio taxonómico y las variaciones en la estructura del ensamble de macroinvertebrados asociado a coralináceas intermareales o diferentes escalas espaciales. Los resultados muestran que los cambios observados entre provincias son los más marcados, reflejado im reemplazo casi completo entre biotas de aguas templado-cálidas y templado-frías en el Atlántica Sudoccidental. Se estudió la distribución de colonias del briozoo Antarctothoa bougainvillei sobre la rodofita Hymenena laciniata en ambientes someros de Bahía San Sebastián (Tierra del Fuego). Las ancéstrulas se asentaron principalmente en las áreas centralede los frondes, orientándose hacia las partes jóvenes del alga. Las colonias recubren una baja proporción de tejidos reproductivos algales sugiriendo que, en caso de existir, su efecto negativo sobre el alga sería mínimo.

Abstract:
Macroalgae are a suitable substrate for the settlement of epibionts and make up three dimensional matrices that allow the survival of macroinvertebrates in highly stressed habitats. The present work is divided in four lines of research and deals with the study of interactions between benthic macroalgae and marine invertebrates. The composition and biogeographic affinities of epiphytic bryozoans were analysed along 29 degrees of latitude based on material deposited in the phycological herbarium of the Meseo Argentino de Ciencias Naturales. Although the patterns that were foung are influenced by the unequal distribution od the sampling effort, it can be concluded that the biodiversity of bryozoans and macroalgae is higher in southem Patagonia than along the coasts of Buenos Aires and Río Negro provinces. A new species of Antartic bryozoan was described (Osthimosia chaotica) and the presence of other two new, but yet undescribed, species was recognized. The geographic range of four bryozoans was also extended. The taxonomic turnover and the changes in assemblage structure of macroinvertebrates associated with intertidal coralline turfs was analysed at different spatial scales. Clear-cut chages occur between provinces, mainly due to an almost complete replacement between warm-temperate and cold-temperate biotas in the Southwest Atlantic. The distribution of colonies of the bryozoan Antarctothoa bougainvillei on the rodophyte Hymenena laciniata was analysed in shallow habitants of Bahía San Sebastián (Tierra del Fuego). The ancestrulae settle mainly on the central areas of the fronds, facing towards the younger growing edges. A low proportion of reproductive algal tissues is covered by the colonies, suggesting that a negative effect, if present, would be minimal.

"Maduración de la competencia inmunológica en la rata" (1985). Galassi, Nora Virginia. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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"Maduración neuronal en el giro dentado del hipocampo adulto" (2009). Piatti, Verónica del Carmen. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
El giro dentado del hipocampo es una de las áreas del cerebro adulto capaz de generar neuronas durante toda la vida. Al momento de comenzar la presente tesis se desconocía completamente el fenómeno por el cual una célula progenitora neural (NPC) se transforma en una neurona integrada en el circuito local. Se planteó entonces el objetivo de investigar de qué manera un proceso de desarrollo neuronal se integraría en un entorno completamente funcional como el giro dentado adulto. Para caracterizar este fenómeno se marcaron las NPCs del giro dentado de ratones adultos mediante un retrovirus modificado para expresar la proteína fluorescente verde en las neuronas nuevas. Inicialmente se estudió la progenie celular a diferentes intervalos post marcado retroviral analizando la progresión temporal de marcadores neuronales, la migración, y los cambios morfológicos subyacentes. Se encontró que la determinación del destino neuronal ocurre durante los primeros días. La migración radial y el crecimiento de neuritas ocurren durante la segunda semana, momento en que se evidencia una incipiente morfología neuronal. El fenotipo neuronal maduro se alcanza durante la cuarta semana. Notablemente, la secuencia de maduración encontrada recapitula los principales eventos que ocurren durante el desarrollo perinatal, sólo que con una cinética más lenta. A partir de estas observaciones planteamos una nueva hipótesis: la velocidad de maduración de las neuronas nuevas es modulada por la actividad neuronal del circuito local. Dado que el hipocampo dorsal y ventral se especializan en diferentes funciones, se estudió la expresión de ARC (cuya inducción depende de actividad) y se encontró una mayor actividad y una maduración neuronal más rápida en el giro dentado dorsal. A su vez, se utilizó el ejercicio voluntario para incrementar la actividad del hipocampo y se observó una aceleración significativa de la maduración neuronal. Por lo tanto, concluimos que la tasa de maduración neuronal es modulada por la actividad del circuito local. Este fenómeno representa un nuevo mecanismo de plasticidad neuronal del hipocampo adulto.

Abstract:
The dentate gyrus is one of the areas of the adult mammalian brain that maintains the capacity to generate new neurons throughout life. At the time in which this thesis was started it was still unknown how neural progenitor cells (NPCs) become mature neurons that integrate in the local circuitry. Our initial goal was to investigate how neural development occurs in a fully functional environment such as the adult dentate gyrus. To approach this problem we labeled NPCs of the adult mouse dentate gyrus using a retroviral vector that was modified to express green fluorescent protein in newborn neurons. First, we studied the progeny of NPCs at different intervals after retroviral labeling, analyzing the temporal progression of neuronal markers, migration, and the accompanying morphological changes. We found that neuronal fate determination occurs during the first few days. Radial migration and neuritic growth occur during the second week, at which time the incipient neuronal morphology becomes evident. The mature neuronal phenotype arises during the fourth week of development. Notably, the events taking place during neuronal maturation in the adult hippocampus recapitulate the main hallamarks of perinatal development, but at a slower pace. These observations led us to put forward the hypothesis that the rate of neuronal maturation is modulated by the activity of local circuits. Given the functional specialization of the dorsal and ventral hippocampus, we studied ARC expression (a gene with activity-dependent induction) and found a higher level of activity and faster maturation in the dorsal dentate gyrus. Moreover, voluntary exercise was used as a behavioral tool to increase hippocampal activity, and rendered a significant acceleration in neuronal maturation. Therefore, we conclude that the rate of neuronal maturation is shaped by the activity of local circuits. This phenomenon reveals a novel mechanism of neuronal plasticity in the adult hippocampus.

"Maduración tardía del plumaje y costo reproductivo en el Jilguero Dorado Sicalis flaveola" (2012-07-11). Palmerio, Andrés Gabriel. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
El estudio de las “historias de vida” comprende el balance entre las demandas energéticas que requieren los organismos para nacer, crecer hasta la madurez, reproducirse y sobrevivir. La mayoría de los estudios sobre la historia de vida y biología reproductiva de las aves se han realizado en el Hemisferio Norte donde habitan menos del 25 % de las especies del planeta. El Jilguero Dorado es un Passeriforme relativamente abundante en Argentina y poco estudiado; son frecuentemente capturados como aves de jaula y los machos de esta especie presentan maduración tardía del plumaje (MTP). Los objetivos de esta Tesis fueron determinar si existen diferencias en los caracteres de historia de vida relativos a los nidos de machos blancos y amarillos y, además, determinar mediante una manipulación, si los adultos disminuyen el esfuerzo reproductivo presente resguardando su supervivencia, o si aumentan el esfuerzo parental a costa de su propia supervivencia en relación a la MTP. El estudio se llevó a cabo en un sistema de cajas nido ubicado en el IIBInTeCh, Chascomús, Pcia. de Buenos Aires, entre los años 2005 y 2010. Se encontró que las hembras apareadas con machos amarillos resultaron ser significativamente más pesadas que aquellas apareadas con machos blancos así como el peso de sus huevos; la vida media de los machos reproductivos amarillos de Jilguero Dorado fue de 3.2 años y la de los machos reproductivos blancos fue 5 meses menor; las hembras manipuladas apareadas con machos blancos disminuyeron su peso un 10% más que los controles así como fue menor la duración de sus visitas de alimentación a los pichones; los pichones pertenecientes a nidos de hembras manipuladas apareadas con machos blancos presentaron una menor tasa de crecimiento y peso asintótico al abandonar el nido. Estos resultados apoyan la existencia de un apareamiento selectivo y en este caso, las hembras de menor calidad estarían obligadas a reproducirse con los machos blancos. Las respuestas encontradas en las variables analizadas de los machos blancos son idénticas a las de los machos amarillos en todos los aspectos analizados en este trabajo.

Abstract:
The study of "life history traits" comprises the balance between the energy required by organisms to born, grow to maturity, reproduce and survive. Most studies of life history traits and reproductive biology of birds have been conducted in the Northern Hemisphere, where less than 25% of the planet's species live. The Saffron Finch Sicalis flaveola is a relatively abundant but understudied species in Argentina; they are often captured as birds of cage and males present delayed plumage maturation. The goals of this Thesis were to determine whether the birds associated to nests held by yellow and white males differ at any life history trait and if, when handicapping one of the members of the white or yellow male’s pair, the adults reduce the reproductive effort and prioritize their own survival, or increase the parental effort at the expense of their survival, keeping in mind the fact the species shows delayed plumage maturation. The study was conducted in a nest box system located at the IIB-INTECH, Chascomús, Buenos Aires, between 2005 and 2010. We found that females mated with yellow males were significantly heavier than those paired with white males, and so were their eggs; the average life expectancy of reproductive yellow Saffron Finch males was 3.2 years and that of white reproductive males was 5 months shorter; manipulated females paired with white males were significantly lighter than females in the control group, and lost 10 % of their weight; their visits to the nestlings were also significantly shorter, and the nestlings belonging to these females had lower growth rate and asymptotic weight at the time they fledged from the nest. These results point at the existence of assortative mating: low-quality females would be accepted by younger, white males. However, white and yellow males did not differ on their life history traits and responses to the manipulation and were identical in all the aspects analyzed in this Thesis.

"Magnetoestratigrafía y paleomagnetismo del Jurásico Inferior marino de la Cuenca Neuquina, República Argentina" (1997). Iglesia Llanos, María Paula. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
El presente es el primer estudio paleomagnético realizado en sucesiones marinas del Jurásico de la Argentina y el Hemisferio Sur. Se establecieron 7 criterios ("C") para valorar la calidad de los estudios magnetoestratigráficos, aplicables a secciones más antiguas que el Jurásico Medio a Temprano: 1) Precisión cronológica de los métodos de datación que no debería superar el rango de una biozona de amonites (1,1- 1,4 m.a.); 2) Métodos de control cronoestratigráfico de detalle; 3) Evidencias de confiabilidad de las magnetizaciones aisladas; 4) Direcciones de polaridad antípodas; 5) Estudios y/o pruebas paleomagnéticas de campo; 6) Estudios de secciones sin rotaciones tectónicas y sin hiatos importantes; 7) Posibilidad de correlacionar la sucesión de polaridades obtenida con otras de la misma edad y coincidencia de sus posiciones polares. A través del paleomagnetismo, se determinó que cuerpos andesíticos en sucesiones del Hettangiano-Sinemuriano en la región del río Atuel, corresponden a filones capas prácticamente coetáneos con el cierre del sistema magnético de la sucesión sedimentaria. Se estableció que para evitar errores en la determinación de las direcciones magnéticas y por lo tanto en el cálculo de los PPs, es importante considerar todas las correcciones de campo posibles para mover los vectores magnéticos a la posición que habrían presentado en el momento de la adquisición de la remanencia. Por ejemplo, en el caso de las magnetizaciones de origen detrítico aisladas en sedimentos muy finos, es común que la compactación hubiera afectado la inclinación magnética original. En el arroyo Malo, la corrección de decompactación determinada en el Fm. Puesto Araya alcanza los 6,5°, en tanto que en el perfil del arroyo Las Chilcas la corrección media es de 5°. Se elaboró una escala magnetoestratigráfica local para el Hettangiano-Sinemuriano y Pliensbaquiano Temprano, sobre la base de perfiles ubicados en las zonas del ría Atuel, sin evidencias de superposición temporal. Por otra parte, sobre la base de la correlación y compilación de las polaridades magnéticas registradas en las biozonas representadas en perfiles ubicados en el norte, centro y sur de la Cuenca Neuquina, se elaboró una escala magnetoestratigráfica compuesta que comprende el resto del Pliensbaquiano hasta el Toarciano Medio. La máxima confiabilidad en las correlaciones magnetoestratigráficas fueron establecidas en el Pliensbaquiano Temprano y Tardío. La escala magnetoestratigráfica determinada en este estudio para el Hettangiano-Toarciano comprende 14 zonas de polaridad reversa (A1- 14r) y 13 de polaridad normal (A1- 13n), registradas en 17 biozonas de amonites, que se correlacionan con 54 reversiones de polaridad representadas en 16 biozonas de amonites, en la escala internacional considerada. Con esots datos magnetosestratigráficos, fue posible en este estudio, ajustar la correlación entre las Zonas de amonites Estadard de Europa y las Pacífico Suroriental. Sobre esta base, se propusieron algunas modificaciones en la escala magnetoestratigráfica internacional, i.e. en el Hettangiano, Sinemuriano y Toarciano Temprano. A través de la escala magnetoestratigráfica compuesta resultante fue posible además. determinar en tramos sin registros paleontológicos la presencia de niveles cronológicamente equivalentes a biozonas. Se obtuvieron dos PPs para el Jurásico Inferior de América del Sur, uno ("RA") ubicado en Long= 235,3° E, Lat= 56,2° S y A95= 4°correspondiente al Hettangiano-Sinemuriano, y otro ("CN") ubicado en Long= 91,0°E, Lat= 80,6°S y A95= 2,7° correspondiente al Pliensbaquiano-Toarciano. Ambos polos pasan diversas pruebas de campo y se les asigna Q=7. Se propone que entre el Hettangiano Tardío (200 Ma) y el Pliensbaquiano Temprano (190 Ma), el continente tuve un desplazamiento de gran magnitud y velocidad (~ 15cm/año), lo cual descartaría la hipótesis de un período cuasi estático Pérmico-Jurásico propuesta por otros autores. Se postula que durante el Hettangiano-Sinemuriano (200 Ma), América del Sur se habría encontrado en latitudes altas, con la localidad de Rajapalo-Chacay Melehue ubicada entre los 50° y 54° S; en el Pliensbaquiano-Toarciano Medio (190- 184 Ma), habría estado más al norte, con RP-CM ubicada a los 25° S y, en el Toarciano Tardío hasta por lo menos Bathoniano (184- 170 Ma) el continente habría estado nuevamente en latitudes más altas, con RP-CM ubicada entre los 37° y 41° S. Estos desplazamientos son consistentes con datos biogeográficos de faunas de bivalvos de América del Sur. Se determinó un muy buen ajuste entre las CDPA de América del Sur y Eurasia, con una notable coincidencia en la presencia, forma y edad de un cusp a 190 Ma, que sugieren similares direcciones, velocidades y edades de desplazamiento para ambas placas continentales. Sobre esta base, los desplazamientos paleolatitudinales observados en América del Sur durante el Jurásico Temprano habría ocurrido en todo el conjunto de la Pangea. Se propone en este estudio que el mecanismo que habría originado tales movimientos fue un desplazamiento polar verdadero más que de tectónica de placas. De este modo, en el Hettangiano-Sinemuriano (200 Ma), la Pangea se habría ubicado en su posición más austral, y posteriormente se habría desplazado a alta velocidad hacia el norte, hasta el Pliensbaquiano Temprano. Luego del Toarciano Medio-Tardío, la Pangea se desplazará nuevamente hacia el sur, hasta fines del Jurásico Medio. Datos biogeográficos de las faunas de amonites del Hemisferio Norte son consistentes con los desplazamientos propuestos sobre la base del paleomagnetismo. En consecuencia, se propone la utilización de los PPs de América del Sur junto con los de Eurasia correspondientes al Jurásico Temprano a Medio, para construir una CDPA sintética al como referencia, para valorar magnitudes y direcciones de desplazamientos en otros continentes.

Abstract:
This is the first magnetostratigraphic study developed in marine Jurassic successions from Argentina and the Southern Hemisphere. Seven criteria are proposed for the evaluation of the quality of magnetostratigraphic studies, suitable for sections with ages older than Middle to Early Jurassic: 1) Chronological precision for the dating method which should not be beyond the range of an ammonite biozone, i.e. 1,1-1,4 m.y., 2) Detailed chronostratigraphic control methods, 3) Evidence on the reliability of the isolated magnetizations, 4) Antipodal magnetic polarity directions, 5) Paleomagnetic studies and field test, 6) Study of sections lacking suspected tectonic disturbances and 7) Possible correlation of the recorded polarities with other magnetostratigraphic scales yielding the same age and coincidence of their pole positions. Through paleomagnetic studies, it was determined that many andesitic bodies in the Hettangian-Sinemurian succession from the Atuel river area, correspond to sills that were intruded at practically the same time the magnetic system of the sediments blocked. To avoid errors in the determination of magnetic directions and hence in the calculation of paleomagnetic poles (PPs), it was important to consider every possible field correction to restore the magnetic vectors to the position they presented at the time of the remanence acquisition. Such is the case of the detrital magnetizations recorded in very fine-grained sediments, where compaction would very commonly disturb the original magnetic inclinations. At arroyo Malo, the mean decompaction correction of Puesto Araya Formation was calculated to amount up to 6,5°, whereas al arroyo Las Chilcas the mean correction was 5°. A magnetostratigraphic scale for the Hettangian, Sinemurian and Early Pliensbachian was built up from the sections that otucrop at the Atuel river area, with no apparent chronostratigraphic overlap. On the other hand, based on the correlation and compilation of magnetic polarities recorded in the corresponding ammonite biozones represented in sections from the northern, central and southern sectors of the Neuquén Basin, a composite magnetostratigraphic scale was built up for the rest of the Pliensbachian until the Middle Toarcian. Maximum confidence of magnetostratigraphic correlations were achieved in the Early and Late Pliensbachian. The magnetopstratigraphic scale determined in this study comprises 14 reverse polarity zones (A1-14r) and 13 normal polarity zones (A1-13n) recorded in 17 ammonites biozones which in turn, correlate with 54 polarity zones represented in 16 ammonite biozones of the considered intenational scale. Through magnetostratigraphic data, it was possible in this study to obtain a better fit between the Standard from Europe and the Southeastern Pacific Ammonite Zones. On this basis, changes in the international magnetostratigraphic scale are proposed, i.e. in the Hettangian, Sinemurian an Early Toarcian. In addition, by considering the resulting composite magnetostratigraphic scale, it was possible to determine, where no paleontologic record exists, the presence in the study sections of levels with time ranges equivalent to biozomnes. Two Early Jurassic PPs for South America were obtained, one ("RA") located at Long= 235,3° E, Lat= 56.2° S, A95= 4° corresponding to the Hettangian-Sinemurian, and another ("CN") located al Long= 91,9°E, Lat= 80,6° S, A95= 2,7° corresponding to the Pliensbachian-Toarcian. Both poles pass many paleomagnetic field tests and are qualified as Q=7. It is therefore proposed that between the Late Hettangian (200 My) and the Early Pliensbachian (190 My), the continent shifted northwards at a very high rate (~15 cm/y), which would reject the hypothesis of a cuasi static Permian to Jurasic period proposed by many authors. In this study it is proposed tha during the Hettangian Sinemurian (200 My), South America would have been located at high latitudes, with Rajapalo-Chacay Melehue at 50°- 54°S; during the PLiensbachian-Middle Toarcian (190- 184 My) the continent would have been located in its most northerly position, with Rajapalo-Chacay Melehue at 25°S, and from the Late Toarcian until at least the Middle Jurassic (170 My) it would have been located again at higher latitudes, with Rajapalo-Chacay Melehue at 37°- 41°S. These paleolatitudinal shifts are consistent with biogeographical data regarding bivalves faunas from South America. A very good fit was determined between South America an Eurasia apparent poalr wander paths (APWP), with a remarkable coincidence in the presence, shape and age of the cusp at 190 My, which suggests similar directions, rates and ages of displacement affecting the two continental plates. On this basis, the paleolatitudinal shifts that were observed in South America during the Early Jurassic, would have affected the total of Pangea. It is proposed tha this movement was due to true polar wander rather than plate tectonics. Hence, during the Hettangian-Sinemurian (200 Ma), Pangea would have been located at its most southerly position, and then it woud have shifted northwards at a high rate until the Early Pliensbachian. After the Middle-Late Toarcian, Pangea moved again southwards until ay least the end of the Middle Jurassic. Biogeographical data from the Northern Hemisphere ammonites faunas are also remarkably consistent witn the paleolatitudinal shifts proposed on the basis of paleomagnetic data. Therefore, Early to Middle Jurassic PPs from South America and Eurasia are proposed altogether in this study to draw an APWP, which can be used as a reference to appraise magnitude and directions of displacements in the other continents.

"Magnetotransporte en nanoestructuras de metales de transición" (2003). Milano, Julián. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
El campo de investigación de los sistemas nanoscópicos magnéticos ha despertado interés creciente en las últimas dos décadas. No son ajenas a este fenómeno las aplicaciones tecnológicas de los mismos en distintas áreas. En esta tesis hemos estudiado las propiedades magnéticas y, esencialmente, de magnetotransporte de dos tipos de sistemas bien diferenciados: multicapas de Fe/Cu con Cr y aleaciones granulares de Co en Ag. Aún cuando ambos tipos de sistemas están compuestos por metales nobles y metales de transición magnéticos, en el primer caso los metales están depositados en capas continuas y presentan magnetorresistencia inversa, mientras que en el otro forman aleaciones granulares cuyas características de transporte dependen de la presencia y valor del campo magnético aplicado durante el crecimiento. Para ambos tipos de sistemas hemos obtenido teóricamente la conductividad dentro del marco de la ecuación semiclásica de Boltzmann logrando una modelización adecuada que da cuenta de los resultados experimentales. Hemos puesto de manifiesto la importancia de las bandas electrónicas para explicar las particularidades experimentales de cada uno de los sistemas, tales como la evolución en función del campo magnético de la GMR cn las multicapas de Fe/Cu con Cr y la coalescencia de los gránulos de Co, puesta de manifiesto a través de las propiedades de magnetotransporte, en el segundo sistema. Para las aleaciones granulares de Co en Ag hemos mostrado experimentalmente, haciendo mediciones de magnetización, de resonancia ferromagnética y de transporte eléctrico, que el comportamiento de aleaciones homogéneas es distinto al de las aleaciones granulares crecidas en multicapas.

Abstract:
Research on nanoscopic systems has arisen an increasing interest in the last two decades. The evolution of research in this area is certainly closer related to the potential technological applications. In this thesis we have undertaken the study of magnetic and, specially, of magnetotransport properties of two well differentiated types of systems: Fe/Cu multilayers with Cr and Co granular alloys embedded in Ag. Even if both types of systems are built up with noble metals and magnetic transition metals, in the first case the atoms form continuous layers and show inverse magnetoresistance, while the second kind of systems form granular alloys whose transport characteristics depend on the presence and value of an applied magnetic field at deposition. For both kinds of materials we have calculated the conductivities within the framework of the Boltzmann semiclassical approach, succeeding in formulating a proper system modelisation, which accounts for the observed experimental results. We have shown the importance of the electronic bands in order to be able to explain the particularities of each kind of system, such as the GMR evolution under a growing applied magnetic field for Cu/Fe with Cr and the percolation of Co clusters, which has its manifestation on the magnetotransport properties for the second kind of systems in the second case. We have also experimentally shown, performing magnetisation, ferromagnetic resonance and electric transport measurements, that the behavior of homogeneous granular alloys of Co in Ag can be clearly differentiated from the one of granular alloys grown in multilayers.

"Mallas adaptadas para la aproximación numérica de problemas singularmente perturbados" (2013). Prieto, Mariana Inés. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
En esta tesis se analiza la aproximación numérica de problemas singularmente perturbados de reacción–difusión, con y sin convección. En primer lugar, consideramos la aproximación por elementos finitos bilineales utilizando mallas adaptadas a priori para problemas modelos. En este caso, obtenemos resultados de superconvergencia, es decir, la diferencia entre la solución dada por el método de elementos finitos y la interpolada de Lagrange de la solución exacta es de mayor orden que el error numérico, en una norma apropiada. Las estimaciones obtenidas son casi óptimas respecto al orden en función del número de nodos N, y con constantes que dependen débilmente del parámetro de perturbación ε. Es decir, salvo factores logarítmicos, las constantes son independientes de ε y el orden es el mismo que se obtiene utilizando mallas uniformes en problemas con soluciones suaves. Como consecuencia de estos resultados, obtenemos estimaciones casi óptimas del error en norma L2, mejorando de estamanera resultados conocidos anteriormente. Para problemas más generales, para obtener mallas adaptadas adecuadamente es necesario usar estimadores a posteriori. En la última parte de esta tesis, construimos y analizamos este tipo de estimador de error para un problema de convección-reacción-difusión y presentamos unmétodo de refinamiento anisotrópico basado en este estimador de error a posteriori.

Abstract:
In this thesis we analyze the numerical approximation of singularly perturbed problems of reaction-diffusion, with and without convection term. First, we consider the standard bilinear finite element approximation with a priori adapted meshes for model problems. In this case, we obtain superconvergence results, that is, that the difference between the finite element solution and the Lagrange interpolation of the exact solution, is of higher order than the error itself in an appropriate norm. The obtained estimates are almost optimal respect to the order in terms of the number of nodes N and with constants which depend weakly on the singular perturbation parameter ε. That is, up to logarithmic factors the constants are independent of ε and the order is the same as that for obtained for problems with smooths solutions using uniform meshes. As a consequence of these results, we obtain almost optimal error estimates in the L2-norm improving in this ways previously known results. For more general problems, to obtain appropriate adapted meshes it is necessary to use a posteriori error estimators. In the last part of this thesis, we construct and analyze this kind of error estimators for a convection-reaction–diffusion problem. Also we present an anisotropic adaptive refinement method based on a posteriori error estimator.

"Malnutrición proteica como modelo de adversidad perinatal y su influencia sobre el desarrollo de capacidades cognitivas y socioemotivas" (2014). Belluscio, Laura María. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
El desarrollo perinatal representa un período crítico en la vida de un individuo caracterizado por una sensibilidad extrema a experiencias e interacciones con el medio ambiente que originan efectos duraderos, y muchas veces permanentes, sobre la estructura y función del cerebro. La calidad del período embrionario como la calidad del ambiente y experiencias postnatales tempranas tienen una enorme influencia sobre el desarrollo emocional y cognitivo con consecuencias que se extienden durante toda la vida. Una de las causas más difundidas entre la población mundial y con consecuencias más deletéreas sobre el desarrollo y la plasticidad neuronal es la que proviene de la desnutrición o la malnutrición. Esta provoca, según su severidad, desde problemas y retardos en el aprendizaje hasta retrasos mentales con profundas consecuencias en la sociabilidad del sujeto a lo largo de toda su vida. Los modelos en roedores han demostrado ser útiles ya que se observaron alteraciones neuroanatómicas comparables y deficiencias similares en las capacidades de aprendizaje y memoria(1). Estas evidencias convergentes sugieren una relación causal entre malnutrición proteica y alteraciones neurofisiológicas. Sin embargo, y pese a los avances realizados al respecto en los últimos años, diversos interrogantes permanecen aún sin respuesta. Algunas de estas cuestiones abiertas se refieren a cuales son las alteraciones conductuales y cognitivas afectadas por la malnutrición en la etapa perinatal, si las deficiencias observadas presentan dimorfismo sexual, cuáles son los mecanismos moleculares que median los efectos permanentes de la malnutrición en etapas tempranas de la vida y si los efectos observados son transmitidos a las siguientes generaciones que no hayan sido sometidas a esta adversidad perinatal. En este trabajo de tesis nos centramos en el establecimiento de un modelo de malnutrición proteica perinatal en ratones, estudiando el efecto sobre el comportamiento de las crías a diferentes edades, con el fin de dilucidar si las diferencias encontradas en la bibliografía se debían a la edad a la que se realizaron los estudios. Además se trabajó con crías machos y hembras con el objeto de identificar posibles efectos diferenciales de la dieta de acuerdo al sexo. Nuestra evaluación inicial del desarrollo morfológico y neurológico de las crías reveló un claro retraso en el grupo cuyas madres sufrieron una reducción del 55% en el contenido proteico de la dieta. Estas últimas sufrieron una alteración en su comportamiento tanto en lo referido al cuidado dedicado a las crías como en la presencia de un comportamiento de tipo ansioso. Este comportamiento de tipo ansioso también fue observado en las crías mediante los test de laberinto elevado en cruz y de campo abierto, junto con una menor motivación exploratoria revelada por el test de escape de la jaula. En relación a las capacidades cognitivas de las crías se encontró un defecto en la memoria declarativa de largo término y la memoria espacial de corto término solamente en machos. En hembras se evidenció además un mayor componente de comportamiento tipo depresivo, que no fue observado en machos. Con el fin de develar las bases moleculares de los defectos observados, realizamos un análisis de la expresión de génica y de los niveles de modificaciones epigenéticas, a diferentes edades en ambos sexos. Encontrando una disminución en la cantidad de mensajero de la neurotrofina BDNF y una acetilación diferencial global de las histonas 3 y 4. Este hallazgo resulta interesante debido a que está ampliamente documentado que BDNF es fundamental para el desarrollo del sistema nervioso y cumple diversos roles en procesos de aprendizaje y memoria. Además se ha visto que su expresión se encontraba disminuida en ratones que sufrieron de un estrés perinatal (como períodos de separación materna), y en modelos de enfermedades neurológicas y psiquiátricas. Por otro lado, la expresión de este gen es finamente regulada a través de diversas modificaciones epigenéticas por lo que es sensible a factores ambientales. En nuestro modelo, la acetilación anormal observada en ratones malnutridos perinatalmente podría producir un desbalance general en la expresión de diversos genes que podría llevar a una menor expresión de BDNF. Ambas alteraciones moleculares observadas podrían formar parte de los mecanismos moleculares causantes de las deficiencias cognitivas y conductuales observados. Finalmente, los diferentes niveles de acetilación observados, posibilitarían la herencia de las diferencias observadas a una generación sucesiva que nunca fue expuesta a este tipo de malnutrición. Un estudio preliminar realizado a partir de la descendencia de ratones que sufrieron de una malnutrición hipoproteica perinatal, mostró una tendencia hacia un retraso en el desarrollo de estas crías y a una alteración en la conducta motivacional, tal como se había visto en sus progenitores. En resumen, los resultados aquí presentados demostraron que una malnutrición materna durante una etapa perinatal afecta la maduración del sistema nervioso, provocando cambios que perduran a lo largo de la vida, más allá del tiempo de exposición a la dieta deficiente. Estos cambios se pueden observar a nivel molecular y en un amplio rango de comportamientos. Cabe destacar también que el trabajo de la presente tesis permitió establecer dicho modelo de estrés perinatal, el cual servirá de base para futuros estudios en el laboratorio y que podrá utilizarse para generar y responder numerosas preguntas.

Abstract:
Perinatal development represents a critical period in the life of an individual. It is characterized by extreme sensitivity to experiences and environmental interactions which may cause lasting and often permanent changes in brain’s structure and function. The quality of the embryonic period as the quality of the environment and early postnatal experiences, have a huge influence on emotional and cognitive development with consequences that extend throughout life. A common cause of poor development that has deep deleterious effects on brain’s growth and plasticity is that which comes from under nutrition or malnutrition. This provokes from problems and delays in learning to mental retardation with profound consequences for the sociability of the subject throughout his life. Rodents have proven useful as a model as they mimic the neuroanatomical disturbances and the learning and memory deficiencies observed in humans. These multiple evidences point to a causal relationship between protein malnutrition and neurophysiological alterations. However, despite the progress made in recent years in this regard, many questions remain unanswered. Some of these open questions concern which are the behavioral and cognitive alterations affected by malnutrition in the perinatal period, if these deficiencies are sexually dimorphic, which are the molecular mechanisms that mediate the permanent effects of malnutrition in early stages of life and whether the observed effects are transmitted to subsequent generations that have not been subjected to perinatal adversity. During this thesis we focused on the establishment of a perinatal protein malnutrition (pregnancy and lactation) model in mice, and studied the effect on the offspring behavior at different ages, in order to determine whether the differences found in the literature were due to the age at which the studies were conducted. We analyzed male and female offspring in order to identify possible differential effects of diet according to sex. Our initial evaluation of the offspring morphological and neurological development revealed a clear delay in the group whose mothers experienced a 55% reduction in the protein content of the diet. The latter suffered an alteration in their behavior both in terms of the care dedicated to the pups and in the presence of an anxiety-like behaviour. This anxiety-like behaviour was also observed in the offspring through the elevated plus maze and open field tests, along with a smaller exploratory motivation revealed by the cage escape test. We also found a defect in long-term declarative memory and spatial short-term memory, restricted to male individuals of the offspring. There was also evidence of a depression-like behaviour restricted to females. In order to unravel the molecular basis of the defects observed we analyzed gene expression and epigenetic modifications levels at different ages in both sexes. We found reduced BDNF mRNA levels and a differential global acetylation of histones 3 and 4. This is an interesting finding because it has been extensively reported that BDNF is crucial for brain development and has different roles in memory and learning. A reduced expression of BDNF has also been described in mice that had suffered from maternal separation during lactation, and for several neurological and psychiatric diseases models. Furthermore, BDNF expression is tightly regulated by epigenetic modifications so it is sensitive to environmental factors. In our model, the abnormal acetylation observed in perinatally malnourished mice could produce an overall imbalance in the expression of various genes that could lead to a lower expression of BDNF. Together, these molecular alterations could be part of the molecular mechanisms causing the cognitive and behavioral deficits observed. Finally, the different levels of acetylation observed would enable the inheritance of the observed differences to a later generation that was never exposed to this type of malnutrition. A preliminary study from the offspring of mice who suffered perinatal lowprotein malnutrition, showed a trend towards a delay in the development of these offspring and an alteration in motivational behavior, as was seen in their parents. In summary, the results presented here demonstrate that the quality of maternal nutrition during the perinatal stage affect maturation of the nervous system and causes changes that persist throughout life, even long after the exposure to the poor diet. These changes can be observed at the molecular level and in a wide range of behaviors. It is also noteworthy that the work of this thesis allowed us to establish a model of perinatal stress, which will be the basis for future studies in the laboratory and can be used to generate and answer many questions.

"Manejo sustentable del carpincho (Hydrochoerus hydrochaeris, Linnaeus 1766) en Argentina : un aporte al conocimiento de la biología de la especie desde la cría en cautiverio" (2002). del Valle Alvarez, Martín Roberto. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
El carpincho es un recurso natural que no esta sometido a planes de manejo sustentable en Argentina. Actualmente, este roedor es catalogado como “Especie Potencialmente Vulnerable” y, aunque se encuentra protegido en ocho Parques Nacionales y no figura en los Apéndices I o II de CITES, la intensa explotación de este caviomorfo en los últimos 20 años haría suponer que se debería encontrar bajo alguna forma de amenaza de extinción o en proceso de regresión numérica. El enfoque general de esta Tesis ha estado dirigido fundamentalmente a contribuir al desarrollo de una estrategia de manejo sustentable del carpinchoen Este trabajose desarrollóen el Criaderode Carpinchos,ubicado en la EEA. Delta del Paraná —INTA (Otamendi, Partido de Campana, Provinda de Buenos Aires, Argentina). La evaluación de los sistemas de manejo desarrollados en el Criadero puso de manifiesto que el Módulo 3 (corrales de 30 x 10 m, divididos en sectores de reproducción y parideras) fue el mejor para la fase reproductiva, incorporando la práctica de “Destete temporario”. Con este manejo disminuyeron los conflictos sociales entre las hembras, por tener más espacio para que los subordinados huyan y no se llegue a la agresión, y por mantenerse la identidad grupal; hubo una menor mortandad al destete dado que se realiza con crías mayores disminuyendo la duración del período entre partos. Se calculó una eficiencia reproductiva de 6,5 crías destetadas vivas / año X madre, de esta manera se alcanzan los parámetros reproductivos necesarios para utilizar el potencial productivo del carpincho en cautiverio. En cuanto a la alimentación, se pone de relieve el gran potencial zootécnico de esta especie para su crianza en cautiverio, siendo las respuestas observadas superiores a los valores encontrados en la literatura mundial para carpinchos en vida silvestre. Se evaluaron las implicancias biológicas de la selección del alimento por este herbívoro monogástrico, concluyéndose que habría una macro-selección del lugar de pastoreo, previo al refuerzo dado por el valor nutritivo del alimento finalmente consumido. La primer reacción ante un alimento es de macro-reacción ante la forma (arquitectura) vegetal. La segunda reacción es de calidad intrínseca del alimento, determinada por la relación Fibra:Proteina y la concentración de Vitamina C. Por eso los carpinchos distinguen entre parches de pastoreo, y dentro de ellos seleccionan las especies vegetales por la calidad nutritiva de cada una. Los mecanismos de reconocimiento posteriores a la ingestión del alimento se fundamentan en sus resultados metabólicos, que estan relacionados estrechamente con las características anatómicas y fisiológicas del animal; y a la vez, se vinculan con la maximización de la ingesta de energía digestible y la metabolización eficiente de los otros nutrientes. La experiencia previa influida sobre las preferencias y los patrones de alimentación diaria. En el caso del carpincho, la economía del nitrógeno parece ser la mayor restricción en la selección de la dieta. Asociado a ello, aparecen mecanismos comportamentales de economia de nitrógeno: la cecotrofia. Hemos concluido que la cecotrofia en el carpincho es facultativa, produciéndose en respuesta a un bajo aporte dictado de proteínas. Asimismo, se evaluó la distribución geográfica presente de poblaciones silvestres de este roedor, ofreciendo una interpretación biogeográfica y productiva, evaluando los factores que pudieran influir sobre su distribución actual, así como sobre la permanencia de las poblaciones actuales y futuras, y la potencialidad de distintas zonas de nuestro pais para implementar distintos sistemas de manejo productivos sustentables, de nuestros resultados no puede señalarse a la caza comercial controlada y a la cría en cautiverio como estrategias antagónicas e incompatibles. Así, proponemos un modelo integrado para el manejo sustentable del carpincho en la Argentina, donde convivan las alternativas actuales de producción y un sistema de fiscalización centrado en los intereses regionales, con la finalidad de dar un paso al frente en el mantenimiento de las poblaciones naturales de este roedor, aún no amenazado a escala global, pero cuya sobreexplotación podría conducir a un agotamiento del recurso, conllevando su tan tenida extinción.

Abstract:
As far as we are concerned, capybaras are not currently under any sustainable management plan in Argentina. This rodent is currently classified as a “Potentially Vulnerable Species”, however, it does not appear in the Appendix I or II of CITES. Although there are protected populations living in eight National Parks, the intense exploitation of this caviomorph rodent in the last 20 years would suggest that some of its populations could be under some form of threat or at least undergoing a decrease of the population number. The general focus of this Thesis has been to contribute to the development of a strategy of sustainable development of the capybara in Argentina. This work was developed in the Capybara Breeding Center, located in the EEA Delta del Paraná - INTA (Otamendi, Campana County, Buenos Aires Province, Argentina). The evaluation of the management systems developed in the Breeding Center showed that the Module 3 (30 x 10 m pens, including sectors for reproduction and breeding) was the best for the reproductive phase, with the implementation of a “temporary weaning". Under this management regime, social conflicts among females were reduced, because of the additional space for subordinates, which helped to avoid aggressions, while supporting group identity; mortality from birth to weaning was reduced, since weaning takes places at an older age, shortening the period between births. Reproductive efficiency was calculated in 6.5 weaned individuals per year per mother. Through this management strategy, the essential reproductive parameters are reached to take maximum advantage of the productive potential of capybaras in captivity. Regarding feeding, the great zootechnical potential of this species is emphasized, with higher parameters than those found in the available literature worldwide for capybaras in their natural habitats. The biological derivations of diet selection were evaluated, concluding that there would be a macro-selection of foraging places, previous to the reinforcanent given by the nutritious value of food itself. The first reaction against a potential food is a “macro-reaction” towards the vegetable form (architecture). The second reaction is towards the intrinsic quality of the food, determined by Fiber: Protein Rate and Vitamin C concentration. This is why capybaras are able to distinguish among foraging patches, and within each patch they can select which species to eat, according to the nutritional quality of each available food. The recognition mechanisms after food ingestion are based on the metabolic outcome, and are closer related to the anatomical and physiological features of the animal; at the same time, they are linked with the Optimization of digestible energy and the efficient metabolization of other nutrients. Previous experience would influence both preferences and daily feeding patterns. For capybaras, nitrogen economy seems to be the greatest constraint for diet selection. Behavioral mechanisms also appear, such as cecotrophy. We have concluded that cecotrophy in captive capybaras is Optional, occurring as a result of a low protein income. The geographical distribution of free ranging populations was also evaluated, offering a biogeographical and productive interpretation of the available data in Argentina, and assessing the factors that could influence on its current geographical range, as well as on the permanence of current and future populations, and the potential of different areas of our country to implement different sustainable management systems. We conclude from our results that controlled commercial hunting and captive breeding are not antagonistic and incompatible strategies. Therefore, we propose an integrated model for sustainable management of capybaras in Argentina, where the current alternatives of production and an inspection system centered in regional interests can coexist, with the goal of its natural populations,not yet threatened in a global scale,but susceptible to extinction due to overexploitation.

"Manipulación de fluorescencia molecular mediante nanopartículas metálicas" (2015-03-31). Pellegrotti, Jesica Vanesa. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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"Manipulación diestra en ambientes desconocidos : un modelo bio-inspirado" (2008). Matuk Herrera, Rosana Isabel. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
En la actualidad, la manipulación robótica diestra y autónoma en ambientes desconocidos aún nos eluye. Niños de pocos años pueden levantar y manipular objetos no familiares con mayor destreza que los robots actuales. En consecuencia, los investigadores en robótica coinciden cada vez más que ideas de la biología pueden resultar beneficiosas en el diseño de mejores modelos para los robots. En este trabajo de tesis se presentan un modelo de control y algoritmos para cada una de las fases de manipulación, que están fuertemente inspirados en estudios neurofisiológicos sobre manipulación diestra humana. El control de las fuerzas de presa y carga en cada fase es dirigido por señales que simulan las respuestas aferentes humanas durante un proceso de manipulación. El objetivo del modelo es manipular objetos desconocidos con estabilidad de la presa y comportamiento similar al humano. Se utilizaron elementos finitos para simular computacionalmente dos dedos opuestos que toman objetos desconocidos, y un dedo presionando objetos. Los dos componentes esenciales del modelo de control propuesto fueron simulados y testeados exitosamente: la estimación del coeficiente de fricción entre el objeto y los dedos, y la detección del deslizamiento incipiente.

Abstract:
At present, autonomous, robotic dexterous manipulation in unknown environments still eludes us. Few years old children lift and manipulate unfamiliar objects more dexterously than today’s robots. Thus, robotics researchers increasingly agree that ideas from biology can strongly benefit the design of autonomous robots. Inspired by neurophysiological studies about human dexterous manipulation, a control model and algorithms for each one of the manipulation phases are presented. The control of the grip and load forces at each phase is driven by signals that simulate the human afferent responses during a manipulation. The control model goal is to manipulate unfamiliar objects with grasp stability and human-like behavior. Finite element analysis was used to simulate computationally two opposed fingers taking unknown objects, and a finger pressing objects. The two crucial components of the control model were simulated and tested successfully: the estimation of the coefficient of friction between the object and the fingers, and the detection of the incipient slipping.

"Mapas cuánticos y semiclásicos para sistemas disipativos sometidos a perturbaciones periódicas" (1995). Gatica, Silvina María. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
En este trabajo hemos estudiado los mapas cuánticos y semiclásicos de sistemas sometidos a perturbaciones periódicas y acoplados a un mecanismo disipativo. En particular analizamos dos sistemas: 1) un oscilador armónico cuántico acoplado a un baño térmico arbitrario y perturbado periódicamente con un potencial dependiente de la coordenada y 2) un spin acoplado a un campo magnético esterno e inmerso en un reservorio de osciladores y al cual se le aplicó periódicamente una rotación instantánea. Para el primer sistema empleamos la representación semiclásica de Wigner y construimos el mapa cuántico de la función de Wigner, siguiendo el procedimiento de Graham y Tél, y el mapa semiclásico de los momentos. En particular estudiamos el mapa en el caso en que se aplica una perturbación armónica. Se investigó el mapa semiclásico de los primeros y segundos momentos, que describen completamente al problema en el caso en que la distribución inicial del oscilador sea una función de Gauss. Del análisis de la estabilidad del punto fijo vimos que si la intensidad de la pulsación supera cierto valor crítico el punto fijo se vuelve hiperbólico pero sus coordenadas dejan de pertenecer al espacio de los momentos. Es decir que si la pulsación es suficientemente fuerte el sistema no alcanza un equilibrio. El valor critico para el caso AC es menor que para el caso AOR. Cuando la intensidad de la perturbación toma el valor crítico la distribución de equilibrio resulta ser uniforme. Cuando es menor, el estado de equilibrio en general es diferente para los modelos AOR y AC y corresponde a una gasussiana centrada en el origen del espacio (q, p). Cuando la frecuencia de la pulsación es muy baja, o es un múltiplo de la frecuencia propia del oscilador bajo la influencia del entorno disipativo, el punto fijo no pierde su estabilidad para ningún valor de la intensidad de la pulsación. Luego analizamos el mapa cuántico, a través del propagador de la función de Wigner, en los límites de acoplamiento débil, clásico, y asintótico para una perturbación general. Vimos que si la interacción es muy débil el modelo de acoplamiento no se distingue en el mapa. En el límite clásico encontramos que los mapas AOR y AC no coinciden y es el modelo AC el que describe correctamente, en este limite, al problema clásico. En el límite asintótico los propagadores AOR y AC se distinguen únicamente en el valor de las dispersiones. El segundo sistema, a diferencia del anterior, tiene la particularidad de ser de dimensión finita. Esto permite construir un mapa semiclásico totalmete equivalente al mapa cuántico. Dado que, en este caso, la perturbación es una rotación, no es posible contrarrestar los efectos del mecanismo disipativo y el sistema siempre alcanza un equilibrio. El mapa semiclásico fue analizado para los casos particulares de spin 1 y 1/2 a través de las propiedades de sus coeficientes de decaimiento y puntos fijos. Además para spin 1 realizamos un análisis perturbativo del mapa disipativo tomando una interacción mezcla de AOR y AC y calculamos la corrección de primer orden en los autovalores cuando la interacción es muy cercana a AOR o muy cercana a AC. Vimos que para temperatura alta la corrección que sufre el sistema AC es cuatro veces mayor que el AOR. Para el sistema con spin 1 la diferencia entre los acoplamientos es muy marcada al aplicar una rotación con eje paralelo al campo externo. Tanto la dinámica como el punto fijo del mapa AOR no se ven afectados por esta rotación. En cambio, en el caso AC la dinámica depende del ángulo de la rotación a través de los coeficientes de decaimiento del mapa. Cuando la temperatura es muy baja o el acoplamiento es muy débil esta diferencia se hace inapreciable. Los puntos fijos de los mapas AOR y AC son en general diferentes salvo cuando la temperatura es elevada y la frecuencia de la pulsación es muy baja o cuando la interacción es muy débil. En el caso de spin 1/2 realizamos el mismo análisis del mapa semiclásico y agregamos el estudio del mapa escalar generado al aplicar la perturbación a un invariante semiclásico del mapa disipativo. El mapa semiclásico parece ser menos sensible al modelo de la interacción en este caso que para spin 1. Los coeficientes de decaimiento muestran diferencias cuando la rotación aplicada no es paralela al campo externo. En este caso la relajación de los sistemas AOR y AC depende del ángulo de la rotación. Aunque la forma en que varían los coeficientes de decaimiento es similar para ambos modelos se observa una mayor amplitud en el caso AC. En el análisis de los puntos de equilibrio observamos que aparece alguna diferencia entre los acoplamientos cuando se perturba al sistema en una dirección ni paralela ni perpendicular al campo externo. Además, si el límite de acoplamiento débil es estricto los mapas coinciden en todos los casos. El mapa escalar si presenta un comportamiento muy diferente según la interacción. En el caso AOR el mapa alcanza un valor constante después de un transitorio mientras que el régimen asintótico del mapa AC es oscilatorio. Además, el valor asintótico promedio del mapa, que en ambos casos depende del ángulo de la rotación aplicada, es de mayor magnitud en el caso AC. En los dos sistemas estudiados encontramos que el modelo de interacción resulta irrelevante solamente en el límite estricto de acoplamiento débil. Fuera de este límite, vemos que los mapas semiclásicos muestran una dinámica diferente para los casos AOR y AC. Los puntos de equilibrio del sistema del spin son independientes del modelo en el límite clásico si la frecuencia de la pulsación es muy baja. Bajo estas condiciones, la única señal del tipo de interacción que encontramos en el propagador del sistema del oscilador es un corrimiento de la frecuencia natural que afecta a las dispersiones. En el mapa escalar estudiado en el caso de spin 1/2 siempre encontramos un comportamiento diferente para AOR y AC, ya que en éste vemos reflejada la simetría de cada modelo. En los casos en que los acoplamiemtos se distinguen, el AC muestra una dependencia más importante con los parámetros del problema. Ya sea con la intensidad de la pulsación o, en el caso de spin 1 ante una perturbación en la interacción. La diferencia fundamental entre los dos modelos de acoplamiento radica en la aparición de una simetría en el sistema no pulsado bajo el marco AOR. Para el sistema con spin, en el marco AOR, el sistema recupera la simetría de rotación propia del spin acoplado al campo magnético externo y libre del mecanismo disipativo. Con el oscilador sucede algo equivalente. La simetría recuperada en este caso es la del oscilador armónico, que también se traduce en el hecho de que el mapa semiclásico de los primeros momentos adecuadamente adimensionalizados resulta ser proporcional a una matriz de rotación. En el caso del oscilador, el sistema posee un análogo clásico. Más aún, esta clase de mapa cuántico es muchas veces construído con el objeto de comparar las situaciones clásica y cuántica. Por lo tanto, dado que el límite clásico en el marco AC reproduce el sistema clásico, éste parece ser el modelo adecuado para introducir la disipación cuántica. En el caso del spin, el sistema representa situaciones de origen puramente cuántico y entonces no encontramos un argumento tan claro como para adoptar uno u otro modelo. Sin embargo la recuperación de la simetría del sistema libre es un aspecto a tener en cuenta en cada aplicación concreta, es decir, la simetría del problema real que se quiere describir a través de este formalismo puede indicar cuál de los dos acoplamientos es el más apropiado.

"Mapeo espacio-temporal de la conectividad postsináptica en neuronas jóvenes del hipocampo adulto" (2016-03-22). Temprana, Silvio Gabriel. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
Las células granulares en desarrollo en el giro dentado adulto (nCGs) atraviesan un periodo crítico de exacerbada excitabilidad y plasticidad sináptica antes de alcanzar la madurez. Se desconoce el impacto que estas nuevas unidades de procesamiento tienen en el circuito preexistente del giro dentado. En este trabajo combinamos la utilización de optogenética, electrofisiología en rodajas y quemogenética in vivo para activar nCGs de diferentes edades y analizar el reclutamiento de sus redes postsinápticas. Observamos que nCGs inmaduras (4 semanas de edad) reclutan eficientemente blancos distales en el área CA3 pero fallan en activar interneuronas proximales responsables de la inhibición feedback. A medida que atraviesan el proceso de maduración, las nCGs comienzan a activar circuitos de retroalimentación GABAérgica controlando el disparo de CGs vecinas, un mecanismo que podría promover la codificación dispersa de inputs. Dicho control inhibitorio impacta sólo débilmente en poblaciones de nCGs jóvenes. Simulaciones computacionales revelan que este retraso en el acoplamiento de las nCGs a los circuitos de retroalimentación negativa podría tener un rol crucial con el objetivo de lograr una representación dispersa de inputs nuevos en el giro dentado.

Abstract:
Developing granule cells (nGCs) of the adult dentate gyrus undergo a critical period of enhanced activity and synaptic plasticity before becoming mature. The impact of developing nGCs on the activity of preexisting dentate circuits remains unknown. Here we combine optogenetics, acute slice electrophysiology, and in vivo chemogenetics to activate nGCs at different stages of maturation to study the recruitment of local target networks. We show that immature (4-week-old) nGCs can efficiently drive distal CA3 targets but poorly activate proximal interneurons responsible for feedback inhibition (FBI). As nGCs transition toward maturity, they reliably recruit GABAergic feedback loops that restrict spiking of neighbor GCs, a mechanism that would promote sparse coding. Such inhibitory loop impinges only weakly in new cohorts of young nGCs. A computational model reveals that the delayed coupling of nGCs to FBI could be crucial to achieve a fine grain representation of novel inputs in the dentate gyrus.

"Mapeo por asociación en girasol: diversidad nucleotídica, desequilibrio de ligamiento e identificación de genes involucrados en la resistencia a la podredumbre húmeda del capítulo" (2010). Fusari, Corina Mariana. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
El mapeo por asociación es una herramienta poderosa que permite la identificación de loci cuya contribución explica parte de la variación fenotípica observada. En general, los marcadores utilizados en estos estudios son los Polimorfismos de Nucleótido Simple (SNPs, Single Nucleotide Polymorphisms) y los indels (eventos de inserción, insertion/deletion). Los objetivos de este trabajo comprendieron el estudio de la diversidad nucleotídica y el alcance del desequilibrio de ligamiento (DL) en girasol cultivado, y el diseño de una estrategia de mapeo por asociación para la resistencia a la Podredumbre Húmeda del Capítulo (PHC), causada por Sclerotinia sclerotiorum. La frecuencia de SNPs (1/61) y la diversidad nucleotídica (θ=0,0067) se determinaron sobre un panel de 31 genes y 19 líneas endocriadas de girasol. La frecuencia de SNPs en conjunto con un alcance del DL hasta 100 kb (r2~0,1) permitieron diseñar un estudio de asociación a través de la estrategia de genotipificación de genes candidatos. Un total de 30 genes candidatos fueron seleccionados a partir de: (1) el análisis de los perfiles transcripcionales de un genotipo de Brassica napus resistente a S. sclerotiorum, (2) una colección de transcriptos de expresión diferencial de una línea de girasol moderadamente resistente desafiada con S. sclerotiorum y (3) genes descriptos en literatura como partícipes en los procesos de defensa frente a PHC. La elección, caracterización y genotipificación de genes candidatos implicó la generación de herramientas para la selección de los mismos y la optimización de técnicas de genotipificación de SNPs a gran escala. La detección de moléculas heterodúplex mediante: (1) corte con la enzima endonucleasa CEL1 (CEL1CH) y (2) cromatografía líquida de alto rendimiento en condiciones de desnaturalización parcial (dHPLC), demostraron ser técnicas robustas y versátiles para aumentar el número de loci e individuos a incluir en los estudios de mapeo por asociación. Un total de 16 genes se genotipificaron exitosamente en la población de mapeo por asociación constituida por 134 accesos del Banco Activo de Girasol de la Estación Experimental Agropecuaria (EEA) INTA Manfredi. El análisis estadístico de asociación incluyó el uso de modelos lineales mixtos que corrigieron los problemas de estructuración y las relaciones de parentesco entre los individuos de la población de mapeo. Un alelo del gen RhoBP_B exhibió una asociación estadísticamente significativa con una menor incidencia de PHC (pp<0,05). Los resultados obtenidos demuestran que es posible encontrar alelos útiles implicados en caracteres complejos a través de los estudios de mapeo por asociación en girasol.

Abstract:
Association mapping is a powerful tool to identify gene loci that may contribute to phenotypic variation. Single nucleotide polymorphisms (SNPs) and insertions/deletions (indels) have become the markers of choice to conduct these studies. The aims of this thesis were to study nucleotide diversity and the extent of linkage disequilibrium (LD) in cultivated sunflower to conduct association mapping for the resistance to Sclerotinia Head Rot disease. SNP frequency and nucleotide diversity were assessed using a set of 31 genes and 19 sunflower inbred lines (1SNP/61 pb, θ=0.0067). The relatively high frequency of SNPs found here, along with the predicted extent of LD over distances of 100 kb (r2~0.1) allowed the development of an association mapping strategy through candidate gene approach. A total of 30 genes were selected based on: (1) a microarray analysis from Brassica napus genotypes resistant to S. sclerotiorum, (2) differentially expressed genes from cDNA libraries from sunflower infected tissues; (3) previous literature reports. Different methods of candidate gene selection and optimization of SNP genotyping technologies for scale-up throughput were explored. CEL1 cleavage of heteroduplex (CEL1CH) and denaturing high performance liquid chromatography (dHPLC) proved to be robust and versatile techniques to increase the amount of loci and individuals to be included in the association panel. Sixteen genes were successfully genotyped in the association population composed by 134 inbred lines from INTA Manfredi Sunflower Germplasm Bank. Mixed linear models accounting for population structure and kinship relatedness were used for the statistical analysis of associations. One candidate gene, RhoBP_B, had significant results from association analysis, indicating that it might affect the quantitave variation in sunflower resistance to Sclerotinia Head Rot disease. These results demonstrate the potential of candidate gene association mapping for complex trait dissection in sunflower.

"Mapeo y caracterización de marcadores moleculares asociados al brotado pre-cosecha en sorgo granífero" (1996). Lijavetzky, Diego C.. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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"Marcadores funcionales relacionados con la síntesis de pigmentos y su localización en un mapa de ligamiento en Ipomoea batatas L. Lam" (2011). Arizio, Carla Marcela. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
Ipomoea batatas L. Lam, es una especie de importancia agrícola, que se cultiva en más de 100 países con una producción anual de 120 millones de toneladas. Esta especie presenta una raíz engrosada denominada batata que constituye un alimento básico en muchos países subdesarrollados. En la piel y en la pulpa de la raíz engrosada puede observarse una amplia variedad de colores. Estos colores se deben a la presencia de dos clases de pigmentos: las antocianinas (flavonoides) y los carotenoides. Estos pigmentos además de jugar un rol central en la elección por parte del consumidor, presentan importantes beneficios para la salud, principalmente por actuar como antioxidantes. Muchos de ellos han sido caracterizados por sus propiedades antimutagénicos y anticancerígenos El desarrollo de marcadores moleculares asociados a estos genes de interés puede aportar una herramienta eficaz a los programas de mejoramiento, en particular hacia aquellos que están focalizados en la obtención de clones con propiedades funcionales, como el alto contenido de pigmentos. El objetivo principal de este trabajo de tesis fue desarrollar marcadores de Genes Candidatos relacionados con las síntesis de pigmentos para su localización en un mapa de ligamiento estructurado con marcadores neutros: SSR y AFLP Este trabajo contribuye al conocimiento de la estructura y secuencia de los genes de interés, la herencia del genoma y la búsqueda de regiones genómicas relacionadas con la síntesis de pigmentos. El mismo implicó el desarrollo de una población de mapeo a partir de padres segregantes para el carácter de interés, la determinación de la herencia, la localización de los marcadores neutros, el diseño de marcadores de genes candidatos de las rutas de síntesis de los principales pigmentos, el desarrollo de un mapa de ligamiento, la caracterización fenotípica de la población y la búsqueda de regiones genómicas asociadas a dicha variación.

Abstract:
Ipomoea batatas L. Lam, an specie of agricultural importance, is grown in more than 100 countries, with an annual yield of 120 millon tons. This specie presents a thickened root, which constitute a staple food in several underdevelopment countries. In its flesh and skin an assorted range of colors can be observed. These colours are due to the presence of two kinds of pigments: anthocyanins (flavonoids) and carotenoids. They play an important role in consumers’ choice and they present several benefits for health, principally acting as antioxidant as well. Many of them were reported because of their anti mutagenic and anti carcinogenic properties. The development of molecular markers associated with genes of the biosynthetic pathways of these compounds can contributed as an efficient tool to breeding programs, particularly to that which are focus in the obtaining of clones with functional properties like high content of pigments. The main object of this work was the development of markers for Candidate Genes related with pigment synthesis and their localization in a linkage map structured with neutral markers: SSR and AFLP. This work contributes to the knowledge of structure and sequence of genes of interest, genome heredity and the localization of genomic regions related to pigments. This implies a mapping population development from segregant parents for the character in study, marker design for candidate genes, heredity determination, marker localization, linkage map development, phenotypic characterization and the search of genomic regions associated with the variation observed.

"Marcadores genéticos ligados al gen del factor VIII de coagulación : Su utilidad diagnóstica en hemofilia y en el estudio del mecanismo molecular de la recombinación homóloga en meiosis humanas" (2001). De Brasi, Carlos Daniel. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
La hemofiliaA (HA)es una enfermedad hemorrágica hereditaria, ligada al sexo, causada por deficiencia del factor VIIIde coagulación (FVIII). La ruta preferida para la provisión de datos para diagnóstico molecular es la detección directa de mutaciones. Entre las mutaciones que afectan al gen del FVIII, la inversión del intrón 22 (inv22) constituye la causa de casi la mitad de las HA severas (SHA). Mediante análisis de Southern blot fueron estudiadas 47 familias Argentinas con SHA. En cercano acuerdo a lo reportado series internacionales, 19 de ellas (40%) resultaron informativas para la Inv22 y pudo proveerse diagnóstico molecular por el método directo. Dentro de éstas, 14 (79%) resultaron Inv22 tipo distal y las restantes 5 (21%), proximal. No fueron encontradas significativas asociaciones entre la presencia o no de la Inv22 en SHA, y el origen de la enfermedad (esporádica o familiar), ni tampoco con la propensión o no a desarrollar anticuerpo inhibidor neutralizante contra el FVIII terapéutico. El camino alternativo para el diagnóstico es por vía indirecta usando polimorfismos ligados a la enfermedad. Entre los polimorfismos de longitud de fragmentos de restricción (RFLP) ubicados dentro del gen del FVIII, el marcador Xbal A del intrón 22 a pesar de proveer una alta informatividad en los distintos ganos étnicos analizados, fue casi excluido de la rutina diagnóstica por la lentitud y laboriosidad de su detección. Aquí se describen dos métodos rápidos, no-radioactivos, basados en PCR de larga distancia (LDPCR), para genotipificación del RFLP Xbal A. Los amplimeros de 6,6 y 6,9 kb incluyen el sitio polimórfico y un sitio constante de Xbal que provee control de digestión. La especificidad del método fue desafiada en experimentos a ciegas de muestras previamente genotipificadas por Southern blot, obteniéndose una perfecta correlación entre ambos métodos. Mediante este método, 53 cromosomas X de la población Argentina general fueron genotipificados para Xbal A, lo que permitió proyectar una informatividad de aproximadamente el 47%. Los estudios de asociaciones alélicas entre Xbal A (X) y el polimorfismo Bc/l (B) del intrón 18 del gen del FVIII, determinaron un alto, pero no-completo desequilibrio de ligamiento entre los marcadores, proyectando una informatividad combinada (X+B) del 55%. A 737 bp rio abajo del RFLP Xbal, fue localizado y caracterizado un nuevo polimorfismo bialélico, de cambio de nucleótido que afecta el sitio de reconocimiento de la enzima Mspl (CCg/aG). La genotipificación especifica del RFLP Mspl A se realiza utilizando la LD PCR específica para Xbal A como primera vuelta. seguida por una PCR anidada de 176 bp que incluye al sitio polimórfico y uno constante de Mspl para proveer control de digestión. Su análisis en las poblaciones nomiales Argentina y Británica permitió estimar una heterocigocidad de 49 y 46%, respectivamente. A pesar de su proximidad física y su desequilibrio de ligamiento, X y M proyectan una informatividad conjunta del 62% para población Argentina y 59% para la Británica. Ambos RFLPs (X y M) están incluídos en una región de 9,5 kb dentro del intrón 22 del gen del FVIII(int22h-1), que se encuentra repetida por lo menos 2 veces fuera del gen del FVIII, también sobre Xq28 (int22h-2 y -3). Para investigar los sitios correspondientes de X y M sobre los homólogos extragénicos fueron diseñados abordajes específicos similares a aquellos usados para los sitios intragénicos. Los sitios Mspl extragénicos (B y C) resultaron polimórficos en población Argentina y Británica aunque con frecuencias del alelo mucho menores a las intragénicas. La Inv22 es originada por un evento de entrecruzamiento recíproco intracromosómico por recombinación homóloga entre las secuencias int22h descriptas resultando en la interrupción inactivante del gen del FVIII en su intrón 22. Debido a (1) que los marcadores X y M ubicados dentro de int22h permiten mediante sus frecuencias alélicas diferenciar las copias intra de las extragénicas y (2) que en el cromosoma X de varones de la población normal podemos estimar el estado de estos marcadores antes del evento y en los hemofílicos con la Inv22 podemos analizar el estado de estos marcadores después del evento; se diseño una estrategia para recabar datos del mecanismo molecular que origina la Inv22 como modelo de entrecruzamiento recíproco en meiosis humanas. La aplicación del método planteando nueve hipótesis de posibles intermediarios moleculares de la Inv22 asociadas a la predicción de resultados numéricos utilizando las estimaciones sobre población de varones normales y su comparación con los datos obtenidos en el grupo de afectados con la Inv22, permitió determinar que el evento molecular de recombinación meiótica está acoplado a la conversión génica del marcador Xbal, con la secuencia extragénica como dadora de la información. El mismo análisis sobre Mspl si bien proyecta resultados similares, no permite determinado con significación estadística. El aumento de la población hemofílica para la obtención de resultados más precisos además de los estudios de mapeo de puntos calientes para rupturas meióticas de doble cadena dentro de las secuencias int22h permitirá la elucidación específica del mecanismo de la Inv22 como modelo de recombinación homóloga en meiosis humanas.

Abstract:
Haemophilia A (HA) is a sex linked inherited haemorragic disorder characterised by deficiency in the coagulation factor VIII (FVIII). Direct mutation detection in the gene is the best choice to obtain data for molecular diagnosis. Intron 22 FVIII gene inversion (Inv22) is involved in almost half of severe HA (SHA). It has been studied by Southern blot 47 Argentinean families with SHA and found inversions in 19 (40%), 15 (32%) with distal and 4 (8%) with proximal pattern. In this group of Inv22 informative families definitive information for molecular diagnosis could be provided. No significant correlation between the inheritance of the disease (either familiar or sporadic haemophilia) and the presence of inversions was found. The development of therapeutic-FVIII inhibitor in inv22-positive SHA-affected families was found increased but not significantly. The alternative route to obtain molecular information for genetic counselling is gene tracking using DNA polymorphisms. Among the restriction fragment length polymorphisms (RFLPs) in the FVIII gene, the Xbal A (intron 22) (X) despite its high informativity in almost all ethnic groups analysed, has not been frequently used in the routine because its reliable detection is tedious and labour-intensive. Two rapid, non-radioactive, long distance PCR-based methods (LD PCR) to genotype the X RFLP are described. The amplimers of 6.6 and 6.9 kb long include both the polymorphic and a constant Xbal site, which provides a digestion control. The specificity of the method was challenged by a blind experiment with genomic DNA samples previously genotyped using Southern blot analysis: a perfect correlation was obtained using both approaches. Fifty-three alleles from the Argentinean normal population were Xbal A genotyped. The results predict an informativity of 47%. Despite the high degree of allelic associations found between X and Bc/l (intron 18) (B), they predicts a combined heterozygocity (X+B) of 55%. A new polymorphism in the human FVIII gene has been localised and characterised. It is a bi-allelic single nucleotide polymorphism which affects an Mspl site (CCg/aG)located 737 bp downstream frorn the Xbal marker. The specific genotyping of the so termed Mspl A RFLP (M) requires a nested PCR approach using the X-specific LD PCR as first round and a 176 bp-long second round which includes both the polymorphic and a constant control digestion Mspl site. M genotyping from the Argentinean and the British normal population estimate an informativityof 49 and 46%, respectively. Despite their close proximity, the X and M polymorphisms are not in complete linkage disequilibnum: haplotype analysis from Argentinean and British population predict a combined informativity (X+M)of 62 and 59%, respectively. The markers X and Mare located in intron 22 of the FVIII gene within a 9.5 kb int22h-1segment. Int22h is duplicated at least twice extragenically at Xq28. Both extragenic copies (int22h-2 and —3) are also polymorphic with respect to X. There have been designed LDPCR-based methods to specifically genotype these extragenic X and M sites. The extragenic sites of both X and M resulted also polymorphic in Argentinean and British normal populations but with much lower frequencies of the allele than those obtained frorn int22h-1. Inv22 originates by an intrachromosomic crossing over due to homologous recombination between int22h-1 and int22h-2 or —3. The molecular inversion interrupts the normal sequence of the intron 22 of the FVIII gene causing SHA. Due to (1) X and M enable the discrimination of the intra from the extragenic copies of int22h by means of differences in their allelic frequencies, and (2) that there can be estimated these frequencies before the event in males from the normal population and the frequencies after the event in the Inv22-SHA population; it was possible to design an genetic testing strategy to address the molecular mechanism of the Inv22 as a model for homologous recombination in human meiosis. The inspection of the literature prompts the design of 9 possible hypothesis of the intermediaries of the mechanism involved. Each hypothesis was associated with numerical values calculated from the parameters estimated in the normal populations, to predict the results to be obtained from the Inv22-affected population. This analysis allowed us to conclude that the molecular inversion is coupled to the gene conversion from a DNA segment including the Xbal extragenic site to its intragenic homologue. The results obtained using Mspl, although similar than those using Xbal, are not statistically significant. The increase in the number of the haemophilic population in order to gain precision in the test and the investigation of meiotic double-strand-breaks hot spots within int22h would allow further insights in the molecular mechanism of the Inv22 as a model for homologous recombination in human meiosis.

"Marcha sistemática para la 3ra. división de cationes : técnica semimicroquímica" (1946). Guerrero, Ariel Heriberto. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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"Marco geológico y paleomagnetismo de unidades de la Cuenca liásica del oeste de Chubut, Argentina" (1993). Vizan, Haroldo. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
En este trabajo se analizan procesos geológicos, geodinámicos y geomagnéticos previos a la apertura del océano Atlántico. En consonancia con este marco de análisis global se inserta un estudio paleomagnético de litologías que pertenecen a la cuenca liásica del Oeste del Chubut. Con la finalidad de valorar este estudio, se efectuó previamente un análisis estratigráfico y estructural de un sector del extremo septentrional de la Sierra de Tecka. De esta zona se recolectaron muestras para el análisis paleomagnético de dos perfiles que se encuentran separados por aproximadamente 1 km (Lat.= 43°1´, Long.= 70°44´). El estudio se completó con el análisis de otro perfil (Lat.= 43°57´, Long.= 69°51´) que se halla en la región de Pampa de Agnia. Las magnetizaciones remanentes aisladas en los tres perfiles, son pretectónicas. El polo paleomagnético (PP) obtenido (SAJ5, Lat.= 74.3° S, Long.= 131.6° E, A95= 5, N= 46, k= 16.4, R= 43.8), se alinea secuencialmente junto con otros PP jurásicos de Sudamérica, sugiriendo un movimiento recurrente de este continente. Mediante tres reconstrucciones diferentes del Gondwana Occidental (GO: Sudamérica, Africa y Madagascar) se comparó a SAJ5 con PP jurásicos de Africa, compatibilizando datos paleomagnéticos con datos geológicos. Se extendió luego el análisis al resto de los continentes gondwánicos para un lapso que se extiende desde el Carbonífero superior al Jurásico superior. Se observó, tal como lo señalaran otros autores, que para el lapso pérmico superior-triásico inferior el PP promedio del GO no concordaba con el del Gondwana Oriental ( GE: India, Australia y Antártida Oriental) si se comparaban empleando reconstrucciones aceptadas para momentos previos a la ruptura del Gondwana. Se propuso, entonces, una reconstrucción alternativa paleomagneticamente posible para ese lapso. A diferencia de otras propuestas esta reconstrucción es geológicamente plausible. Finalmente, y a partir de la comparación de los polos geomagnéticos virtuales (PGV) obtenidos de las unidades estratigráficas analizadas con otros de diferentes continentes, se efectuó un análisis que permitió sugerir que desde que vivió la última Pangea existe una vinculación del límite manto-núcleo y con la geometría de las reversiones y los comportamientos del campo magnético terrestre (CMT).

"Materiales compuestos para la construcción de sensores" (2011). Cortez, María Lorena. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
En este trabajo de tesis se presenta la funcionalización de diferentes superficies con materiales compuestos formados por polielectrolitos y surfactantes para el desarrollo de sensores. Como sistema modelo se utilizó poli(alilamina) y dodecilsulfato de sodio. El sistema ha demostrado ser mecánicamente robusto y factible de ser modificado según la función que se le desee conferir. El polielectrolito se ha derivatizado primero con un complejo redox, a fin de explorar su uso como mediador en sensores amperométricos, y posteriormente con lactosa, de manera de incorporar sitios de unión a lectinas. Por otra parte, el surfactante se ha utilizado para la dispersión de nanotubos de carbono cuyas propiedades electrocatalíticas se ejemplifican en la determinación de dopamina. A lo largo de esta tesis se estudió la inmovilización del material compuesto empleando distintas metodologías, tales como adsorción capa por capa, aplicación a partir de una suspensión o a partir de una solución en solvente orgánico, evidenciando la versatilidad de manipulación del sistema. Los resultados alcanzados utilizando el complejo polielectrolito-surfactante y los compuestos derivados de su funcionalización muestran la posibilidad de generar robustos materiales autoensamblados con interesantes propiedades respecto a los procesos de transferencia electrónica, ya sea debido a la presencia de mediadores redox o catalizadores. Otra de las interesantes características del complejo polielectrolito-surfactante es su capacidad de ser aplicado sobre una amplia variedad de superficies empleadas en la construcción de sensores, tales como grafito, oro y silicio. En esta tesis se presentan una descripción detallada del alcance de esta metodología, mostrando su gran versatilidad, lo que allana el camino hacia la construcción de una nueva clase de dispositivos moleculares.

Abstract:
This thesis introduces the functionalization of different surfaces with composite materials consisting of polyelectrolytes and surfactants for sensors development. As a model system we used poly(allylamine) and sodium dodecylsulfate. The system has proven to be mechanically robust and feasible to be modified according to the required function. The polyelectrolyte was first derivatized with a redox complex, to explore its use as a mediator in amperometric sensors, and later with lactose, to display lectins-binding sites. Moreover, the surfactant was used to disperse carbon nanotubes, which electrocatalytic properties are exemplified in the detection of dopamine. Throughout this thesis we studied the immobilization of this material using different methodologies, such as layer by layer assembly, application from a suspension or from a solution in organic solvent, expressing the versatility of the system. The results achieved using the polyelectrolyte-surfactant composite material and the compounds derived from its functionalization show the ability to generate robust self- assembled materials with remarkable electron transfer properties, either due to the presence of redox mediators or catalysts. Another interesting characteristic of polyelectrolyte-surfactant complex is its faculty to be applied on a wide variety of surfaces employed to build sensors, such as graphite, gold and silicon. In this thesis, we present a detailed description of the scope of this methodology, expressing its striking versatility, which paves the route towards the construction of new class of molecular electronic devices.

"Matrices vegetales y subproductos como base para la elaboración de alimentos e ingredientes funcionales" (2017-02-23). Genevois, Carolina Elizabeth. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
La calabaza (Cucurbita moschata Duchesne ex-Poiret) fue utilizada para formular un snack fortificado con hierro y Lactobacillus casei ATCC-393. Se determinó que el 55% del hierro resultó bioaccesible a nivel intestinal, y que su presencia y el almacenamiento afectaron tanto la viabilidad del probiótico, >10 7 UFC/g de calabaza durante 14 días a 8°C, como su tolerancia a la digestión gastrointestinal in vitro (DGI). El producto fortificado obtuvo buena aceptabilidad global y el agregado de hierro no fue percibido. Los subproductos del proceso anterior, pulpa y cáscara de calabaza, fueron satisfactoriamente utilizados como sustrato-soporte de Lactobacillus casei presentando un recuento viable >10 8 UFC/g. La supervivencia del probiótico luego de la estabilización y de la DGI fue >74% durante 28 días de almacenamiento a temperatura ambiente. En general, las propiedades físico-químicas y funcionales del polvo de calabaza (PC) no se vieron afectadas por la presencia del probiótico. El nuevo ingrediente a base de PC conteniendo L. casei fue testeado como suplemento dietario en dos bebidas comerciales. Se observó un incremento de la viscosidad y un porcentaje de supervivencia >78% del probiótico después de la DGI. Además, se redujo la velocidad de inactivación del probiótico a 63°C respecto del suplemento con células libres. Las bebidas con el PC conteniendo L. casei fueron bien calificadas en cuanto a aroma, textura y aceptabilidad global. Por otro lado, el PC conteniendo L. casei fue testeado como ingrediente alimentario incorporándolo a la formulación de un postre de origen no lácteo. Se obtuvo un postre con un recuento de probióticos de 10 9 UFC/mL, mostrando además un efecto potenciador del color, la firmeza y la capacidad de retención de agua, confirmando su potencial aplicación como ingrediente en la industria alimentaria. En conclusión, esta tesis presenta evidencia sobre la potencial utilización de tejido vegetal de calabaza, Cucurbita moschata Duchesne ex-Poiret, para la fortificación con hierro y L. casei ATCC-393, obteniendo un producto con buenas características nutricionales y organolépticas; y la utilización de los subproductos como sustrato y soporte del probiótico para la obtención de un nuevo ingrediente con mayor resistencia a factores de estrés tecnológicos y biológicos, buenas propiedades funcionales, y con alto contenido en fibra dietaria.

Abstract:
The pumpkin (Cucurbita moschata Duchesne ex Poiret) was used to formulate a ready to eat snack fortified with iron and Lactobacillus casei ATCC-393. It was determined that 55% of the iron was bioaccessible in the intestine, and that the iron presence and the storage time affected the viability of the probiotic, >10 7 CFU/g pumpkin for 14 days at 8 °C, and their tolerance to in vitro gastrointestinal digestion (GID). The fortified product presented a good overall acceptability and the addition of iron was not perceived. The byproducts obtained from the previous process, pumpkin pulp and peel were successfully used as substrate-support for the Lactobacillus casei, showing a viable count >10 8 CFU/g. The probiotic survival after the stabilization and the GID was >74% for 28 days of storage at room temperature. In general, the physicochemical and functional properties of pumpkin powder (PP) were not affected by the presence of the probiotic. The new ingredient based on PP containing L. casei was tested as a dietary supplement in two commercial beverages. The viscosity increased and the survival percentage of the probiotic was >78% after GID. Furthermore, the inactivation rate of the probiotic as a supplement was reduced at 63 °C respect to the free cells. The beverages supplemented with PP containing L. casei were well qualified in terms of flavor, texture and overall acceptability. On the other hand, the PP containing L. casei was tested as a food ingredient in the formulation of a non-dairy dessert. The dessert had a probiotic count of 10 9 CFU/mL, showing besides a potentiating effect of color, firmness and water retention capacity, confirming its potential application as an ingredient in the food industry. To conclude, this thesis presents evidence of the potential use of a vegetal tissue, Cucurbita moschata Duchesne ex-Poiret pumpkin, for the fortification with iron and L. casei ATCC-393, obtaining a final product with good nutritional and organoleptic characteristics; and the use of the byproducts as substrate and support of the probiotic to obtain a new ingredient with higher resistance to technological and biological stress factors, good functional properties, and rich in dietary fiber.

"Mecanismo de acción de ACTH : purificación, caracterización y función del sustrato endógeno de la Proteína Quinasa AMPc dependiente" (1996). Del Valle Paz, Cristina. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
Trabajos previos sugerían la presencia en tejidos esteroidogénicos de una proteína soluble ACTH-y AMPc-dependiente capaz de estimular la síntesis de esteroides. En este trabajo se describe la purificación a homogeneidad de esta proteína y su caracterización. Apartir de zona fasciculata de adrenales de ratas tratadas con ACTH, y mediante cromatografías en columnas de DEAE-celulosa, Sephadex G-100, Mono Q-HPLC y Superosa-HPLC y un procedimiento de elución de proteínas de geles de poliacrilamida, se purificó una proteína de 43 kDa (p43) capaz de estimular "in vitro" la síntesisde esteroides. El efecto de p43 es dosis dependiente y es bloqueado por inhibidores de la fosfolipasa A2 (PLA2). La microsecuenciación peptídica demostró que p43 es una proteína novel. Anticuerpos anti-péptidos sintéticos bloquearon la actividad esteroidogénica de p43, lo que demuestra que la secuencia determinada corresponde a la proteína bioactiva. Ademas todos los anticuerpos obtenidos reconocieron a la proteina desnaturalizada. p43 es una fosfoproteína con varios sitiosde fosforilación y el grado de fostorilación de la misma se halla bajo control hormonal, lo cual sugiere que la fosforilación de p43 se produce a través de mecanismos que involucran la activación de la proteína quinasa AMPc dependiente (PKA) mediada por ACTH. p43 puede ser fosforilada "in vitro" por PK A, lo cual refuerza la hipótesis planteada. Se concluye que p43 es una novel fosfoproteína intermediaria en la estimulación de la sintesis de esteroides inducida por ACTH y que su mecanismo de acción posiblemente involucre, directa o indirectamente, la activación de una PLA2.

Abstract:
Previous reports have suggested the presence of a soluble protein that responds to CAMP signals to induce steroid synthesis in adrenocortical tissue. This work describes the purification of this protein from adrenal zone fasciculata cells and its characterisation. A five-step procedure that includes DEAE-cellulose, gel filtration, Mono Q and Superose-HPLC, and elution of the protein from SDS-PAGE was used. This procedure results in the purification to homogeneity of a protein of 43 kDa molecular mass which retains the capacity to stimulate steroid synthesis in an "in vitro" recombination assay. The stimulatory effect of p43 is dose-dependent and is inhibited by the use of phospholipase A2 inhibitors. p43 was subjected to aminoacid microsequencing. A series of antibodies was generated against synthetic peptides that match some of the partial sequences obtained from p43. Some of the antibodies block the steroidogenic activity of p43, demonstrating that the sequence corresponds to the bioactive protein. The antibodies bind also to the protein in its denatured form. p43 is a phosphoprotein exhibiting various phosphorylation sites, and its phosphorylation status is under hormonal control. These observations sustained by the fact that p43 can be phosphorylated "in vitro" by cAMP dependent protein kinase. It is concluded that p43 is a novel phosphoprotein, intermediary in the stimulation of steroid synthesis induced by ACTH, and that its mechanism of action involves, either directly or indirectly, the activation of PLA2.

"Mecanismo de acción de drogas tripanocidas" (1981). Moreno, Silvia N. J.. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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"Mecanismo de acción de la hormona luteinizante y esteroidogénesis en células de Leydig" (1986). Radicella, Juan Pablo. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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"Mecanismo de acción del hexaclorobenceno sobre la transducción de señales de receptores de factores de crecimiento en hígado de rata" (1999). Randi, Andrea Silvana. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
Elhexaclorobenceno (HCB)es un tóxico ambiental ampliamente distribuido en la biósfera. La exposición crónica de animales de laboratorio al HCB, produce porfiria, inducción de enzimas microsomales hepáticas, disfunciones tiroideas, inmunosupresión, cambios en la función reproductiva y en el metabolismo lipídico e inducción de tumores tiroideos y hepáticos. En este estudio, hemos demostrado que el HCB, administrado a ratas hembras por intubación góstrica, induce cambios en la función de membrana celular hepática, de manera dependiente del tiempo y de la dosis. Nuestros resultados mostraron pa primera vez, que la intoxicación crónica con HCB, producía una internalización de los receptores de EGF (REGFs),acompañado de cambios en la actividad de quinasas de tirosina (PTKs)y de alteraciones en el contenido de fosfotirosina de numerosas proteínas endógenas de membrana y citosólicas. Estas modificaciones ocurrieron desde dosis muy bajas en las que no hay alteraciones en otros parametros indicativos de toxicidad manifiesta, como porfiria y disminución de T4 sérica. En un modelo de intoxicación aguda (24 horas post-tratamiento), el HCB aumenta las actividades de Ornitina Decarboxilasa (ODC) y Proteína quinasa C (PKC) dependiente de calcio y fosfolípidos, y el contenido de espermina, y disminuye la actividad de PTKs de membrana. El contenido de poliaminas (putrescina, espermidina y espermina) se incrementó significativamente a las 48 horas post-tratamiento. Nuestros resultados sugieren que el mecanismo de acción del HCB, estaría mediado por la transducción de señales de receptores de factores de crecimiento.

Abstract:
Hexaclorobenzene (HCB) is an environmental pollutant widely detected in the environment. Chronical exposure of laboratory animals to HCB elicits a number of effects such as porphyria, microsomal enzyme induction, thyroid dysfunction, immunosupression, reproductive changes, disruption of lipid metabolism and induction of thyroid adenomas and liver tumors. In the present study, we have demonstrated that administration of HCB to female rats by gavage, induced time and dose-dependent alterations in the hepatic membrane function. Our results showed that chronic exposure to HCB,induced the internalization of EGF receptors (EGFRs),accompanied by changes in protein tyrosine kinase activities (PTKs) and alterations of phosphotyrosine content of several membrane and cytosolic endogenous proteins. This changes were remarkable at very low doses, that did not induce alterations in other parameters that are biological indicators of HCB exposure, such as induction of porphyria and decreased serum T4 levels. HCB acute treatment (24 hours post-intoxication) induced an increase in Ornithine Decarboxilase (ODC) activity and spermine content, as well as induction of calcium and phospholipid dependent Protein Kinase C (PKC)activity, paralell to an inhibition of (PTKs) activities. The polyamines content (putrescine, spermidine and spermine) increased significantly 48 hours after one dose of HCB administration acompanied by an increase of PTKs activities.Our results suggest that HCB mechanism of action could be mediated by growth factors receptors signal transduction pathway.

"Mecanismo de acción molecular de los corticoides en la médula espinal" (1985). Orti, Eduardo. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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"Mecanismo de activación de P191NK4d y su papel como factor neuroprotector frente a la injuria genotóxica" (2012). Ogara, María Florencia. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
La permanencia de la mayoría de las neuronas durante toda la vida del organismo necesaria para mantener sus funciones, y el hecho de que estas células no se dividan luego del desarrollo sugieren que, durante la evolución, se ha ejercido una fuerte presión sobre el sistema nervioso de modo de desarrollar diversos mecanismos que lo protejan contra la muerte celular. Las dramáticas consecuencias de la neurodegeneración enfatizan la importancia de estos mecanismos que promueven la supervivencia y plasticidad neuronal. Por lo tanto, la identificación de los factores implicados en la regulación de la homeostasis y supervivencia neuronal es imprescindible para comprender el desarrollo y establecimiento de las enfermedades neurodegenerativas y para el diseño de una terapia racional para su tratamiento. La expresión temprana y extensa de p19INK4d, un miembro de la familia INK4 de inhibidores del ciclo celular, en el cerebro y su participación en la reparación del DNA y en la apoptosis sostienen la hipótesis de que esta proteína participaría en mecanismos de protección de las neuronas frente a la muerte celular. El objetivo del presente trabajo consistió en evaluar el potencial rol de p19 en este sentido, así como también su mecanismo de activación. Se utilizaron células SH-SY5Y diferenciadas con ácido trans-retinoico como modelo neuronal y cultivos primarios de neuronas hipocampales de rata. Los tratamientos con genotóxicos como el péptido β-amiloide o neocarzinostatina indujeron la expresión y fosforilación de la proteína de p19. Ambos efectos fueron dependientes de la movilización de calcio intracelular, ya que la incubación con el ionóforo de calcio A23187 o con una concentración aumentada de potasio, recapitularon la acción de los genotóxicos sobre p19. La inhibición de la actividad de CDK5 o la incubación con calpeptina, un inhibidor de la calpaína, responsable de la proteólisis de p35, subunidad regulatoria de CDK5, a p25, su forma más activa, causaron la inhibición de la fosforilación de p19 en respuesta a genotóxicos, demostrando que la quinasa CDK5 es la enzima efectora de dicha fosforilación. Se establecería un balance entre la síntesis y degradación de la proteína p19, ya que la misma parecería ser un sustrato de la calpaína, proteasa que se activa en presencia de los genotóxicos mencionados. Por otro lado, el factor de transcripción E2F1 participaría en la inducción de la expresión de p19 frente al péptido β-amiloide. Las células neuronales con sobrexpresión inducida de p19 repararon más eficientemente el DNA dañado y mostraron niveles reducidos de muerte celular en respuesta al tratamiento con el péptido β-amiloide o neocarzinostatina. Resultados opuestos se obtuvieron en células deficientes en esta proteína. La presencia de los genotóxicos también produjo la inducción del gen de p19 en neuronas de hipocampo. Estas células con niveles disminuidos de p19 presentaron una menor eficiencia en la reparación del DNA y un mayor grado de apoptosis luego del tratamiento con los genotóxicos. La presencia de p19 influenció la sensibilidad neuronal a largo plazo y confirió resistencia al estrés neurotóxico. Ensayos in vivo llevados a cabo en el hipocampo del ratón mostraron que en ausencia de p19 existía un mayor porcentaje de células dañadas luego de la inyección de neocarzinostatina. De esta forma, los resultados obtenidos en esta tesis nos permiten hablar de p19 como un factor neuroprotector, implicado no sólo en los mecanismos de reparación del DNA en respuesta al estrés genotóxico exógeno, sino también en la resistencia y en la supervivencia de las neuronas en respuesta a procesos endógenos que conducen a la neurodegeneración.

Abstract:
The permanence of most neurons throughout the life span of an organism is required to maintain its functions. The fact that these cells do not undergo division after the developmental stage suggests that, during evolution, the nervous system was subjected to a strong selective pressure to develop appropriate mechanisms to prevent cell death. The dramatic consequences of neurodegeneration highlight the importance of these mechanisms that promote neuron survival and plasticity. Therefore, the identification of the factors involved in the regulation of neuron homeostasis and survival is critical to understanding the development and progress of neurodegenerative diseases, as well as for the design of rational therapies for their treatment. p19INK4d, a member of the INK4 family of cell cycle inhibitors, is expressed in an early and long-lasting manner in the brain and is involved in DNA repair and apoptosis. This supports the hypothesis that this protein might participate in the mechanisms that protect neurons from cell death. The aim of this thesis was to examine a potential role for p19 in this context, as well as its mechanism of activation. SH-SY5Y cells differentiated with all-trans-retinoic acid and primary cultures of rat hippocampal neurons were used as neuronal models. Genotoxic stimuli such as the β- amyloid peptide and neocarzinostatin induced the expression and phosphorylation of the p19 protein. Both effects appear to depend on intracellular calcium mobilization since they were recapitulated by treatment with the calcium ionophore A23187 or high extracellular potassium levels. Inhibition of CDK5 activity or treatment with the calpain inhibitor calpeptin prevented p19 modification in response to genotoxic stress. The protease calpain cleaves p35, CDK5 regulatory subunit, to its more active form p25. These results indicate that CDK5 is the kinase responsible for p19 phosphorylation. An equilibrium between p19 synthesis and degradation likely exists since p19 appears to be a substrate for calpain, which becomes activated following genotoxic stress. Finally, the E2F1 transcription factor is shown to be involved in p19 transcriptional regulation in response to β-amyloid peptide treatment. Neuronal cells overexpressing p19 promoted DNA repair more efficiently and exhibited reduced levels of cell death in response to β-amyloid peptide or neocarzinostatin treatment, compared to control cells. The opposite effect was observed in cells with reduced p19 expression. The same genotoxic stimuli also induced the p19 gene in hippocampal neurons and, in these cells, downregulation of p19 led to impaired DNA repair and enhanced apoptosis following genotoxic stress. The presence of p19 influenced long-term neuronal sensitivity and conferred resistance to neurotoxic stress. In vivo studies showed that ablation of p19 in mouse hippocampal neurons correlates with an increased percentage of cells displaying signs of DNA damage after neocarzinostatin injection. In summary, the data described in this thesis supports the hypothesis of p19 as a neuroprotective factor, implicated not only in the mechanisms of DNA repair in response to exogenous genotoxic stress, but also affecting neuronal cell resistance and survival in response to the endogenous processes leading to neurodegeneration.

"Mecanismo de activación de la proteína quinasa A dependiente de cAMP: proteínas sustrato y de anclaje de PKA de Saccharomyces cerevisiae" (2011). Galello, Fiorella Ariadna. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
La especificidad en la vía de transducción de señales de cAMP-PKA está determinada por el reconocimiento de la secuencia blanco en el sustrato y por la localización de la quinasa en compartimentos subcelulares. En Saccharomyces cerevisiae los determinantes de la especificidad de la proteína quinasa A (PKA) están menos caracterizados que en mamíferos. Analizamos el comportamiento de los sustratos y los determinantes de secuencia alrededor del sitio de fosforilación de tres proteínas sustrato: Piruvato quinasa 1 (Pyk1), Piruvato quinasa 2 (Pyk2) y Trehalasa neutra (Nth1). La proteína Nth1 es mejor sustrato que la proteína Pyk1 y ambas son fosforiladas tanto por Tpk1 como por Tpk2, dos de las isoformas de la subunidad catalítica de la PKA de levaduras. Las tres proteínas contienen uno o más motivos consenso de PKA, Arg-Arg-X-Ser, pero no todos ellos son fosforilados. Análisis de esos sitios permitieron determinar que los residuos ácidos en la posición P+1 o en el extremo N-terminal son deletéreos para la reacción catalítica, mientras que los residuos positivos presentes más allá de las posiciones P-2 y P-3 la favorecen. Un residuo hidrofóbico voluminoso en posición P+1 no resulta crítico, a diferencia de lo que ocurre con los sustratos de la PKA de mamíferos. El mejor sustrato tiene en la posición P+4 un residuo ácido, equivalente al que se encuentra en la secuencia inhibitoria de Bcy1, la subunidad regulatoria de la PKA de levaduras. Se analizó también el efecto del sustrato sobre la activación de la holoenzima y demostramos que tanto los sustratos peptídicos como las proteínas enteras sensibilizan en diferentes grados, dependiendo de sus secuencias, a la holoenzima para la activación por cAMP. Los resultados también sugieren que las proteínas enteras son mejores co-activadores que los péptidos. Se determinaron los catalitic turnover numbers de las isoformas Tpk1 y Tpk2, y ambas enzimas mostraron el mismo valor, 3 seg-1, diez veces menor que el valor determinado para las subunidades C de mamíferos. La compartimentalización de la señal del cAMP, otro punto de regulación de la especificidad, es mantenida por el agrupamiento de las enzimas de la vía de señalización en unidades discretas a través de las proteínas de anclaje de la proteína quinasa A (AKAPs), las cuales interactúan con la subunidad regulatoria de la holoenzima. Hasta el momento no habían sido identificadas proteínas de anclaje en levaduras. Definimos, utilizando abordajes in silico y bioquímicos de copurificación e identificación por espectrometría de masa, proteínas que hacen interacción con Bcy1, entre ellas: GTPase activating protein 2 (Ira2), Myosin2 (Myo2), Heat shock protein 60 (Hsp60) and Protein Tyrosine Phosphatase 1 (Ptp1). Utilizando arrays de péptidos se identificaron los residuos críticos para la interacción en las proteínas de anclaje. Los dominios definidos como claves de la interacción presentan una estructura posible de α-hélice con residuos cargados positivamente que son importantes para la interacción. Usando mutantes de deleción se definió que las proteínas estudiadas hacen interacción con la región N-terminal de Bcy1. Se verificó la interacción in vitro por ensayos de pull-down, e in vivo por inmunoprecipitación. También se demostró que Bcy1 e Ira2 localizan en la misma fracción subcelular y que péptidos derivados de Ira2 son fosforilados por las Tpks in vitro. Se analizó la relevancia fisiológica de la interacción entre Bcy1 y Hsp60 y se observó que la actividad quinasa de PKA disminuye en ausencia de la chaperona, indicando que la Hsp60 tendría una función estabilizadora sobre las Tpks y además que frente a un estrés térmico Bcy1, Tpk1 y Hsp60 aumentan su localización en la fracción mitocondrial, lo que permitiría modular el transporte de proteínas mitocondriales por fosforilación

"Mecanismo de disolución selectiva de aleaciones cadmio-magnesio" (1994). Mizrahi, Rafael. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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"Mecanismo de glicosilación de proteínas en organismos de la familia Trypanosomatidae" (1986). Mendelzon, Daniel Hugo. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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"Mecanismo de reconocimiento de un epítope intrínsecamente desordenado por un anticuerpo monoclonal: integración mecanística y estructural" (2014-11-27). Fassolari, Marisol. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
El reconocimiento de antígenos por medio de anticuerpos es un evento fundamental en la respuesta inmune adaptativa. A su vez la formación de los complejos Antígeno:Anticuerpo es extensivamente utilizada como modelo de estudio de interacción proteína-proteína. En la presente tesis estudiamos el mecanismo de reconocimiento de un anticuerpo monoclonal específico, M1, por la proteína E7 del papilomavirus humano (HPV). E7 es la oncoproteína que constituye la principal actividad transformante del virus y además es paradigma de proteínas intrínsecamente desordenadas (IDP). E7 se expresa constitutivamente en tejidos de carcinoma y la aparición de anticuerpos específicos ocurre con alta frecuencia en pacientes con cáncer cervical. Llevando a cabo un mapeo epitópico determinamos que el anticuerpo M1 reconoce específicamente una región inmunodominante de la proteína de HPV- 16 denominada “bisagra”, por conectar el dominio IDP N-terminal con el dominio globular Cterminal de la misma. Experimentos cinéticos mostraron que la región reconocida por M1, la cual posee dos residuos de prolina, comprende al menos dos poblaciones separadas por una alta barrera energética (~ 22 Kcal/mol). Los estudios de Resonancia Magnética Nuclear identificaron el origen de esta barrera como un evento de isomerización cis-trans de las prolinas presentes en el epítope de reconocimiento. Se determinó que el anticuerpo M1 reconoce específicamente al epítope en su conformación minoritaria (10%), que posee sus prolinas en cis, mediante el mecanismo de selección conformacional. Por lo tanto, se requiere que el 90% de las moléculas que se encuentran en configuración trans isomericen previo a la unión con el anticuerpo. La velocidad de asociación del conformero cis por M1 ( kon = 6 x 107 M-1 s-1) se encuentra entre las más rápidas para las interacciones Antígeno:Anticuerpo, a pesar de que la reacción global es extremadamente lenta (t1/2 ~ 4 min). Esto indica que la reacción de asociación se encuentra limitada por un evento de isomerización de prolina. Utilizando mutantes puntuales demostramos que la P41 en su conformación cis es la requerida para la unión con el anticuerpo. Luego del evento lento de pre-equilibrio y de la unión con M1, ocurre un evento de rearreglo unimolecular, formándose finalmente un complejo consolidado de alta afinidad (KD 120 nM). Nuestros resultados sugieren que la presentación de este epítope viral por las células presentadoras de antígeno tiene que haber estado en su configuración minoritaria cis, al generar el clon que produce el anticuerpo específico. Finalmente, mostramos la importancia de los determinantes estructurales presentes en regiones desordenadas en el reconocimiento entre macromoléculas. Dado que numerosas proteínas virales son multifuncionales debido a su naturaleza IDP, los resultados presentados en esta tesis sientan la bases para el análisis del mecanismo de reconocimiento por medio de anticuerpos de epítopes virales intrínsecamente desordenados.

Abstract:
Recognition of antigens by antibodies is a critical event in the adaptive immune response. Furthermore, the Antigen:Antibody complex is extensively used as a model of protein-protein interactions. In the present thesis, we present a detailed mechanistic study of the interaction between a specific monoclonal antibody, M1, with the E7 oncoprotein of human papillomavirus. E7 is the main transforming factor of this virus and also emerges as a paradigmatic example of an intrinsically disordered protein or IDP. E7 is constitutively expressed at high levels in carcinoma tissues and antibodies are frequently raised in patients with cervical cancer. Epitope mapping studies reveal that the M1 antibody specifically recognizes an immunodominant region of the HPV-16 E7 protein called "hinge", located between the IDP N-terminal and the globular C-terminal domains of the protein. Kinetic experiments show that this hinge, which has two proline residues, has at least two populations separated by a high energy barrier (~ 22 kcal / mol). Nuclear magnetic resonance traced the origin of this barrier to a very slow trans/cis prolyl isomerization event present in E7 epitope. The less populated (10%) cis isomer is the binding-competent species. Thus, the 90% of the molecules in the trans configuration require isomerization before binding. The association rate for the cis isomer approaches 6x107 M-1s-1, a ceiling for antigen-antibody interactions, although the overall reaction is extremely slow (t1/2 ~ 4 min). Therefore, the E7 epitope:M1 antibody complex formation is limited by a proline isomerization event. Mutagenesis experiments showed that Pro 41 in the epitope was required for both binding and isomerization. After the slow pre-equilibrium event and M1 binding, a post-binding unimolecular event occurs and a consolidated complex with a KD = 1.2!10-7 M is reached. Our results suggest that presentation of this viral epitope by the antigen presenting cells would have to be “locked” in the cis conformation in opposition to the most populated trans isomer in order to select the specific antibody clone. Finally, we show the importance of the structural determinants within disordered regions in the recognition mechanism between macromolecules. Many viral proteins are multifunctional due to its IDP nature. Therefore, the results presented in this thesis establish the basis for the analysis of the recognition mechanism by antibodies of intrinsically disordered viral epitopes.

"Mecanismo de regulación de la fosfodiesterasa de AMP cíclico del hongo dimórfico Mucor rouxii por fosforilación y proteólisis : Variaciones de las formas enzimáticas durante el crecimiento filamentoso" (1985). Kerner, Néstor Alberto. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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"Mecanismo de unión a ADN del dominio C-terminal de la proteína E2 del papilomavirus humano, principal regulador de la expresión génica viral" (2003). Ferreiro, Diego U.. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
La interacción proteína-ADN juega un papel central en la fisiología celular. Dentro de éstas, se identifica al reconocimiento secuencia especifico con un rol regulatorio clave, pues de éstas interacciones depende la orquestación de los patrones de expresión génica de un organismo. Utilizando el dominio de unión a ADN del factor de transcripción E2 del papilomavirus humano, nos propusimos analizar la interacción en condiciones en las cuales fuera posible extraer datos fisicoquímicos precisos del proceso de unión. Confiamos en que la interpretación de éstos en términos termodinámicos provee un marco para relacionar las estructuras proteicas con su funcionalidad biológica Caracterizamos un mecanismo de unión E2c-ADN al equilibrio en el cual E2c presenta dos modos diferentes de unión de ADN diferentes. Estos modos resultan estar estrechamente relacionados con la ocurrencia de poblaciones conformacionales del estado plegado de E2c. Mostramos ademas que ésto no sucede en un homólogo cercano con el que comparte una alta identidad de secuencia y una topología de plegamiento idéntica, sugiriendo que ésto puede estar relacionado con los distintos roles funcionales que E2c presenta. El camino cinétíco de interacción E2c-ADN se inicia con una colisión rápida, limitada por la difusión de las macromoléculas en solución. Esto da lugar a un "complejo de encuentro" estabilizado por interacciones electrostáticas, en el cual E2c tiene la posibilidad de deslizarse sobre la doble hélice. Si el ADN contiene un sitio E2, el complejo sufre fuertes rearreglos conformacionales que, luego de una fase de expulsión de solvente. resultan en la formación de un complejo estable proteina:ADN. Este último paso involucra un ocultamiento de superficie accesible al solvente y es allí donde se consolidan las interacciones cercanas aminoácido-base. Experimentos de doble-mezcla por flujo detenido nos permitieron asignar el orden secuencial de los rearreglos y demostrar que la unión puede también proceder por una ruta macroscópica paralela. caracterizada como de dos estados. Utilizando una estrategia de mutagénesis sitio-dirigida realizamos un mapeo energético de la interfase de unión. Pudimos asignar las contribuciones que cada residuo realiza, en forma aditiva, a la energía libre de asociación. Las asignaciones energéticas resultaron estar en excelente concordancia con las estructuras de alta resolución, y correlacionan con el carácter altamente dinámico de la interfase de asociación. Lon conjuntos de estados de transición del camino cinético fueron analizados con 23 mutantes sitio-dirigidas. Esto nos permitió disectar las contribuciones energéticas de los residuos independientes a nivel atómico e inferir los cambios conformacionales que ocurren durante las etapas de unión y reconocimiento de secuencia. Mostramos que la plasticidad estructural que E2c presenta está íntimamente ligada a su capacidad de reconocimiento sitio-específico. Por último, presentamos un modelo funcional plausible de regular la actividad biológica de E2c y su capacidad de reconocimiento de secuencias de ADN.

Abstract:
Protein-DNA interactions play a central role in cellular physiology. Within these, site specific recognition is a primary topic that underprints the expression profile of whole genomes. Although many biological aspects of these non-covalent interactions are becoming clearer, detailed biophysical understanding of site specific recognition is lacking. Using the human papilomavirus (HPV) E2c transcription factor as a model system we aim a physicochemical dissection of its DNA binding properties. We set-up an spectroscopic binding essay, readily done in solution, which allowed us to quantify DNA binding parameters in energetic terms, detect conformational changes exerted on both macromolecules upon binding and relate them to the high resolution structures available. We characterized an equilibrium DNA binding mechanism where the HPV-16 E2c domain is capable of two distinct binding modes, which correspond to different conformational ensembles of the E2c molecule. Despite having a strong sequence identity and an identical folding topology, a close homolog does not show this behaviour under the same experimental conditions. The differences observed may be related to the distinctive transcriptional roles in which these proteins are involved. The kinetic DNA-binding mechanism is initiated by the diffusion controlled formation of an encounter complex stabilized by electrostatic interactions, in which E2c has the possibility to slide along the DNA duplex. If the target DNA contains an E2-binding site, substantial conformational rearrangements take place, and a solvent exclusion step leads to the formation of a highly stable protein-DNA complex. This last step involves the largest burial of surface area from the interface and the direct readout of the DNA bases is proposed to occur. Double-Jump stopped flow experiments allowed us to characterize the sequence of intermediate events and demonstrate that a last-formed final complex can be formed through a parallel two-state macroscopic route. An extensive site-directed mutagenesis analysis over the entire DNA binding reglon led us assign the energetic contributions of individual sidechains to the overall binding free energy. We show that each sidechain contribute in a small amount to the total free energy in an additive way. These contributions are in excelent agreement with the high resolution structures and correlate with the highly dynamic character of the interface. The transition state ensembles of the kinetic binding pathway were probed with 23 site-directed mutants. This led us to dissect the sidechain energetic contributions at almost atomic resolution, and infer the conformational changes that take place in each kinetic event. We show that the conformational plasticity this protein presents is intimately linked to its DNA recognition capacity. Finally, a plausible biological model for functional E2c regulation and specific DNA recognition is presented.

"Mecanismo del daño pulmonar inducido durante las infecciones por P. aeruginosa" (1992). Fontán, Patricia Alejandra. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
Durante una infección por P. aeruginosa, la migración de las células fagociticas desde la circulación hacia el pulmónes necesaria para la inactivación de la bacteria. Una respuesta inflamatoria incrementada o acelerada puede, sin embargo, perjudicar al huésped y puede dejar serias secuelas en aquellos pacientes que se reacuperan de una neumonía por P. aeruginosa. Los productos de origen bacteriano con actividad quimiotáctica y quimiotaxigénica ha sido extensamente estudiados debido a su importancia como inductores de inflamación. A pesar que la acumulación de LPMN parece ser una de las mayores causas de la inducción de patogénesis durante la inflamación aguda, poco es lo que se conoce a cerca del efecto de los péptidos quimiotácticos bacterianos sobre los eventos fisiopatológicos que ocurren durante una infección por E. aeruginosa. En estudios previos de nuestro equipo se demostró que B. aeruginosa y g. aureus liberan quimiotactinas en cultivo, con capacidad de atraer LPMN. En este trabajo se ha demostrado que B. aeruginosa libera en cultivo una mezcla de sustancias quimiotacticas para LPMN, con características peptidicas de bajo peso molecular; la contribución de estas sustancias a la actividad quimiotáctica del SBCP es predominante. Las quimiotactinas activan a los LPMN para producir especies reactivas del oxigeno. La respuesta funcional de los LPMN in vitro, frente a las quimiotactinas bacterianas fue parcialmente incrementada por la preincubación de las células con IL-l. La actividad quimiotáctica y la liberación de especies reactivas del oxígeno por los LPMN activados con las quimiotactinas bacterianas in vitro, fueron parcialmente inhibidas por una DAINE. Los estudios in vivo permitieron demostrar que 1a migración de los LPMN, puede ser inducida por un aerosol de P. aeruginosa, por los quimiotácticos bacterianas o un quimiotáctico sintético. La quimiotaxis de los LPMN, en el modelo murino, fue inhibida por el tratamiento con piroxicam. La mortalidad de los ratones, en el modelo de neumonía inducido por P. aeruginosa fue disminuida, tanto por el tratamiento con piroxicam previo como por el tratamiento posterior al desafío por aerosol. Los resultados obtenidos en los experimentos in vivo e in vitro permitieron conocer parte de los mecanismos del daño de tejido pulmonar inducido por LPMN durante la infección por P. aeruginosa. También se demostró la posibilidad de regular el proceso inflamatorio inducido por P. aeruginosa, mediante el tratamiento con DAINE. Estos hallazgos permiten considerar la aplicación clinica futura de estas drogas para controlar el daño de tejido pulmonar inducido durante la neumonía por P. aeruginosa.

"Mecanismos asociativos en el aprendizaje apetitivamente motivado del cangrejo Chasmagnathus granulatus : memoria del contexto" (1995). Hermitte, Gabriela. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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"Mecanismos bioquímicos y moleculares desencadenados en la interacción bacterias promotoras de crecimiento vegetal y plantas de interés agronómico" (2013-06-28). Ribaudo, Claudia Mónica. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
En esta Tesis se abordó el estudio de los mecanismos bioquímicos involucrados en la interacción entre algunas bacterias promotoras del crecimiento y dos plantas de interés agronómico, arroz (Oryza sativa) y tomate (Solanum lycopersicum). La bacteria Azospirillum brasilense promovió el crecimiento de plantas de arroz, especialmente de su sistema radicular; la inoculación indujo un aumento en la producción de etileno en la planta y en la actividad y expresión de la ácido 1-amino-ciclopropano-1- carboxílico sintasa (ACS). Se observó también un aumento en la actividad de quinasa de proteínas dependiente de Ca⁺² cuyas características bioquímicas indican que se trata de una CDPK que estaría relacionada con el crecimiento de las raíces laterales. La inoculación con A. brasilense promovió el crecimiento de plantas de tomate, aumentó los niveles de ácido indol acético (AIA) y etileno y la actividad y expresión de ACS. El suplemento exógeno de etileno y el uso de un inhibidor de su percepción permiten asignar a modo de hipótesis un rol intermediario del etileno en la promoción del crecimiento del sistema radicular en plantas de tomate inoculadas con A. brasilense. El análisis global del perfil de expresión génica asociado a la inoculación de plantas de tomate con A. brasilense indicó que la inoculación estimuló la expresión de una variedad de genes, muchos de los cuales se inducen por etileno y que se han encontrado sobre expresados en otras especies en respuesta a la infección con patógenos o afectadas por agentes generadores de estrés. Los niveles de expresión de los genes implicados en el establecimiento de la respuesta hipersensible aparecen sub expresados lo cual podría favorecer el establecimiento de la interacción endofítica entre A. brasilense y tomate. Utilizando la técnica de 2D-DIGE se comenzó el análisis de los perfiles de proteínas expresadas en plantas de tomate inoculadas con A. brasilense. Con esta técnica se logró evidenciar diferencias en los patrones de expresión que dependen del tratamiento al que se sometió a las plantas.

Abstract:
This thesis is focused on the study of biochemical mechanisms involved in the interaction among some growth-promoting bacteria and two plants of interest for agronomy: rice (Oryza sativa) and tomato (Solanum Iycopersicum). The bacterium Azospirillum brasilense promoted growth in rice plants, especially in their root system; inoculation induced an increase in ethylene production in the plant and in 1- aminocyclopropane-1-carboxilic acid synthase (ACS) activity and expression. A rise was also noticed in a Ca⁺²-dependent protein kinase activity with the biochemical features of a CDPK that could be related to lateral roots’ growth. A. brasilense inoculation also promoted tomato plants growth, raised indole acetic acid (IAA) and ethylene levels and the activity and expression of ACS. Exogenous supplement of ethylene and the use of an inhibitor of their perception have allowed for the hypothesis for an intermediary role of ethylene in A. brasilense-inoculated tomato plants’ root system growth. The overall analysis of the genetic expression profile of tomato plants associated to the inoculation with A. brasilense has indicated that inoculation stimulated expression of a variety of genes which are also induced by ethylene and have been found overexpressed in other species as a result of pathogenic infection or affected by stress-generating agents. The genes involved in the hypersensitive response appeared as underexpressed; this fact could favour the stablishment of the endophitic interaction between A. brasilense and tomato. 2D-DIGE technique was used to start the analysis of protein profiles expressed in A. brasilense-inoculated tomato plants.

"Mecanismos celulares involucrados en la regulación del eje hipotálamo-hipófiso-adrenal en un modelo animal de insulinorresistencia inducida por la ingesta de carbohidratos simples" (2016-02-22). Mercau, María Elisa. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
Diversas evidencias experimentales demostraron que el desarrollo de insulinorresistencia (IR) se acompaña de cambios en la actividad del eje hipotálamo-hipófiso_adrenal (HHA) que se traducen en variaciones en los niveles sanguíneos de glucocorticoides (GC), tanto en pacientes como en modelos animales de la enfermedad. En trabajos previos de nuestro laboratorio demostramos un aumento en los niveles de GC en animales tratados con una dieta rica en sacarosa (DRS) durante 7 semanas que se asoció con una respuesta adrenal disminuida en la prueba de estimulación con la hormona adrenocorticotropina (ACTH). Dado que la principal hormona reguladora de la secreción de GC es la ACTH, el objetivo central de este trabajo de tesis consistió en evaluar los efectos de la administración de DRS sobre la producción de ATCH en distintos estadios del dearrollo de IR y estudiar los mecanismos subyacentes a las alteraciones encontradas a nivel adenohipofisario. En ese marco, evaluamos los efectos del tratamiento antioxidante sobre cambios tempranos inducidos por el consumo de DRS y del ejercicio moderado como medida preventiva de los efectos de la exposición prolongada a la dieta. Los resultados obtenidos indicaron que en el modelo animal de IR por la administración de DRS, los animales presentaron cambios en la secreción de ACTH y corticosterona. En etapas tempranas del tratamiento (3 semanas) encontramos un aumento en la actividad del eje HHA, que fue previa a la detección de cambios en la insulinosensibilidad sistémica (evidente a partir de la séptima semana del inicio del consumo de DRS). Sin embargo, en animales tratados por períodos más prolongados (15 semanas) observamos una disminución de los niveles circulantes de ACTH y de corticosterona. Postulamos que la hiperactivación temprana del eje podría estar asociada con la generación de estrés oxidativo a nivel adenohipofisario, dado que el tratamiento antioxidante sistémico previno tanto el aumento de marcadores de este proceso como la hipersecreción de ACTH. La disminución en la actividad del eje HHA detectada en etapas más tardías del tratamiento podría ser consecuencia de la exposición crónica del tejido hipofisario al estrés oxidativo, inducido por concentraciones elevadas de ácidos grasos no esterificados (AGNE) circulantes, un efecto que podría ser medido por la inducción de autofagia. Demostramos que el ejercicio moderado previno la inducción de estos procesos y la inhibición de la secreción de ACTH en animales alimentados con DRS durante 15 semanas, además de evitar el incremento de AGNE. Finalmente, estudiamos con mayor profundidad estos procesos en células adenohipofisarias en cultivo evaluando el efecto de la incubación de células de la línea ArR-20 con ácido palmítico (C16:O) y con inductores de estrés oxidativo y autofagia. En suma, nuestros resultados indican que la administración de una DRS produce un incremento temprano en la expresión de Pomc y ACTH posiblemente mediada por la generación de estrés oxidativo tisular. Una exposición prolongada del tejido a niveles incrementados de nutrientes, como los ácidos grasos, adicionalmente induce el proceso autofágico, lo que lleva a una hipofunción de la glándula. Los GC afectan el metabolismo estimulando la movilización de las reservas energéticas. Sin embargo, un aumento sostenido de los niveles de estas hormonas podría contribuir al agravamiento de las características metabólicas del síndrome de IR, y precipitar la aparición de las complicaciones a largo plazo relacionadas con la enfermedad. En nuestro modelo, el estado de IR crónico se correlacionó con una inhibición de la actividad basal del eje HHA, lo que contribuiría al restablecimiento de la homeostasis metabólica. Sin embargo, también podría dar lugar a complicaciones adicionales, como la insuficiencia adrenal, afectando la respuesta del organismo frente a situaciones de estrés, lo que representaría otro factor de riesgo para los pacientes con IR.

Abstract:
It has been previously described that insulin resistant (IR) individuals (humans and animals) have an altered function of the hypothalamic-pituitary-adrenal axis (HPA), which translates into changes in their blood levels of glucocorticoids (GC). Previous studies from our group have shown that animals fed a sucrose-rich diet (SRD) for 7 weeks exhibit an increase in basal GC secretion, associated with an impairment os adrenal response to an exogenous ACTH challenge. Given that the adrenocorticotropic hormone (ACTH) secreted by the pituitary gland is the main regulator of adrenal function, the main goal of the present study was to analyse the effect of SRD consumption on ACTH production at different stages of the development of IR, and elucidate possible underlying mechanisms operating at pituitary level. In this context, we analyzed the effects of antioxidant treatment on the early changes induced by SRD consumption, and of moderate exercise as a preventive measure to counteract the effects of prolonged exposure to SRD. Our results indicate that in the experimental model of SRD-induced IR, animals present alterations in the production and blood levels of ACTH and corticosterone. In this sense, we observed that SRD treatment induces an early hyperactivation of the HPA axis (3rd week), which was prior to the observed changes in insulin sensitivity (only evident after 7 weeks os treatment). However, as treatment progresses, prolonges SRD-consumption (15 weeks) inhibits basal HPA activity, as evidenced by lower circulating ACTH and corticosterone levels. We propose that the early hyperactivation of the HPA axis found in SRD-treated animals could be associated with the generation of oxidative stress at pituitary level, given that systemic antioxidant treatment prevented the induction of these processes and also ACTH hypersecretion. The impairment in HPA activity induced by long-term SRD treatment (15 weeks), could ba a consequence of chronic overexposure of the pituitary tissue to increased levels of circulating non-esterified fatty acids (NEFA), which could trigger oxidative-stress induced autophagy in ACTH-producing cells. Our results show that moderate exercise prevented the induction of these cellular processes, as well as SRD-induced corticotroph dysfunction, while also normalizing NEFA levels. In order to confirm these results, we studied the underlying mechanisms in cultured corticotrophs by incubating ArT-20 cells in the presence of plamitic acid (C16:O), a main component of the NEFA fraction, or with oxidative stress and autophagy inductors. From these studies we concluded that oxidative stress generation and autophagy mediate POMC inhibition triggered by palmitic acid treatment. Taken together, our results show that SRD administration induces an early increase in Pomc expression and ACTH release, possibly mediated by an increase in oxidative stress at pituitary level. Chronic exposure of pituitary tissue to an increased concentration of nutrients (e.g. fatty acids, among others) additionally induces autophagy in corticotroph cells, which could lead to inhibition of ACTH production. Among other actions, GC affect metabolism by stimulating the mobilization of energy stores in order to cope with increased metabolic demands. However, a sustained increase in circulating GC levels could contribute to aggravate the clinical manifestations of metabolic syndrome. In our animal model, chronic IR correlated with inhibition of basal HPA axis activity, which could help to restore metabolic homeostasis. However, this could also lead to complications, such as adrenal insufficiency, that might affect the response to stressful stimuli, representing an additional risk for patients with IR.

Título :	Mecanismos celulares involucrados en la regulación del eje hipotálamo-hipófiso-adrenal en un modelo animal de insulinorresistencia inducida por la ingesta de carbohidratos simples = Cellular mechanisms involved in the regulation of the hypothalamic-pituitary-adrenal axis in a animal model of sucrose-induced insulin resistance
Autor :	Mercau, María Elisa
Director :	Cymeryng, Cora B.
Consejero de estudios :	Pecci, Adalí
Jurados :	Silberstein, Susana I. ; Perone, Marcelo J. ; Giovambattista, Andrés
Año :	2016-02-22
Editor :	Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires
Filiación :	Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Departamento de Bioquímica Humana. Laboratorio de Endocrinología Molecular Centro de Estudios Farmacológicos y Botánicos (CEFYBO)
Grado obtenido :	Doctor de la Universidad de Buenos Aires en el área de Química Biológica
Ubicación :	Preservación - http://digital.bl.fcen.uba.ar/gsdl-282/cgi-bin/library.cgi?a=d&c=tesis&d=Tesis_5865_Mercau
Idioma :	Español
Area Temática :	Química / Química Biológica Biología / Endocrinología
Palabras claves :	INSULINORRESISTENCIA; EJE HIPOTALAMO-HIPOFISO-ADRENAL; ACTH (ADRENOCORTICOTROFINA); POMC (PROOPIOMELANOCORTINA); CORTICOSTERONA; ESTRES OXIDATIVO; MACROFAGOS; ESTRES DE RETICULO ENDOPLASMATICO; AUTOFAGIA; CELULAS ATT-20; ACIDO PALMITICO; TRATAMIENTOS ANTIOXIDANTES; MELATONINA; ACIDO ALFA-LIPOICO; EJERCICIO MODERADO; INSULIN RESISTANCE; HYPOTHALAMIC-PITUITARY-ADRENAL AXIS; ACTH (CORTICOTROPIN HORMONE); POMC (PROOPIOMELANOCORTIN); CORTICOSTERONE; OXIDATIVE STRESS; MACROPHAGES; ER STRESS; AUTOPHAGY; ATT-20 CELLS; PALMITIC ACID; ANTIOXIDANT TREATMENT; MELATONIN; ALFA LIPOIC ACID; MODERATE EXERCISE
URL al Documento :	http://digital.bl.fcen.uba.ar/Download/Tesis/Tesis_5865_Mercau.pdf
URL al Registro :	http://digital.bl.fcen.uba.ar/gsdl-282/cgi-bin/library.cgi?a=d&c=tesis&d=Tesis_5865_Mercau

"Mecanismos celulares y moleculares involucrados en la muerte neuronal inducida por una injuria hipóxica prenatal" (2009). Giusti, Sebastián. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
En la presente Tesis hemos utilizado un modelo experimental de hipoxia aguda normobárica en embriones de aves, con el objetivo de elucidar las vías moleculares y eventos de señalización celular que forman parte de los mecanismos de injuria y neuroprotección ante un daño hipóxico en el SNC en desarrollo. Los resultados obtenidos han demostrado que la hipoxia induce un incremento en los marcadores de stress oxidativo y activa la vía apoptótica intrínseca. La muerte apoptótica se encuentra precedida por una inducción de óxido nítrico sintasa mitocondrial (mtNOS), daños ultraestructurales e inhibición del complejo I mitocondriales ambos cambios dependientes de óxido nítrico. En segundo lugar, se ha establecido que el precondicionamiento con un estímulo hipóxico de baja intensidad, confiere tolerancia parcial a una injuria hipóxica más severa 24 h después. Mediante la administración de moduladores de las HIF-prolil hidroxilasas, demostramos que la acumulación de HIF-1 durante el precondicionamiento es necesaria para que se manifieste la tolerancia a una injuria hipóxica posterior. Por último, observamos que la administración de inhibidores selectivos de nNOS/mtNOS y el precondicionamiento hipóxico, aplicados en forma conjunta, tuvieron un efecto aditivo, logrando una neuroprotección completa. Los resultados obtenidos sugieren que los efectos neuroprotectores de los inhibidores selectivos de nNOS/mtNOS en nuestro modelo se deben a efectos independientes de la acción de NO sobre la vía de HIF-1.

Abstract:
In the present Thesis, a chick embryo model of normobaric acute hypoxia has been used to elucidate the molecular pathways underlying injury and neuroprotection events after a hypoxic insult in developing CNS. Our results demonstrate that in our model hypoxia increases oxidative stress markers and activates the intrinsic apoptotic pathway. Apoptotic cell death is preceded by the up-regulation of mitochondrial nitric oxide synthase (mtNOS), and NO-dependent ultrastructural damage and complex I inhibition. Besides, we have determined that a mild hypoxic event confers partial tolerance to a subsequent strong hypoxic injury 24 h later (hypoxic preconditioning). Using modulators of HIF-prolyl hydroxylases, we have demonstrated that HIF-1 up-regulation during preconditioning is essential to afford neuroprotection. To conclude, we have observed that administration of nNOS/mtNOS specific inhibitors and hypoxic preconditioning had additive effects on neuroprotection. Our results suggest that neuro-protective effects of nNOS/mtNOS inhibitors do not rely on interactions of NO with HIF-1 pathway.

"Mecanismos celulares y moleculares involucrados en las distintas fases de la memoria de condicionamiento de miedo en ratones" (2012). de la Fuente, Verónica. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
En el aprendizaje asociativo, la reactivación de la memoria por la presentación de un recordatorio puede inducir dos procesos mnésicos aparentemente opuestos, la reconsolidación o la extinción. En esta Tesis describimos un switch molecular entre mecanismos de transcripción que se inducen diferencialmente en el hipocampo en la determinación de dichos procesos. Encontramos que NF-kB es necesario para la reconsolidación, mientras que para la extinción su activación se ve restringida por la fosfatasa calcineurina. El factor de transcripción NFAT es activado a su vez por calcineurina durante la extinción, y es necesario para que este proceso tenga lugar. Por el contrario, NFAT parecería no tener ningún rol en la reconsolidación. La actividad de calcineurina también es necesaria para que se lleve a cabo el proceso de extinción. Esta fosfatasa jugaría entonces un doble papel: 1) induciendo la activación y translocación de NFAT desde el citoplasma hacia el núcleo, 2) bloqueando a la vez la activación de NF- kB. Asimismo, nuestros resultados en el estudio de la consolidación sugieren fuertemente que calcineurina actúa como limitante negativo en la formación de memorias, y su mecanismo de acción involucra la regulación del estado de activación de NF-kB. Profundizamos entonces el modelo en el que quinasas y fosfatasas dependientes de calcio controlan activamente el procesamiento neuronal, mediante un equilibrio finamente regulado en el que se oponen entre sí. Por último, estudiamos el rol de NF-kB en plasticidad estructural relacionada a procesos de memoria, y resultados preliminares nos indican que el mismo tendría un rol clave en el aumento de densidad de espinas asociado al aprendizaje.

Abstract:
In associative learning, memory reactivation by the presentation of a reminder can induce two behaviorally opposing memory processes, reconsolidation or extinction. In this PhD Thesis, using the fear conditioning paradigm in mice, we describe a molecular switch between transcriptional mechanisms that are induced differentially in the hippocampus by these two processes. We found that NF-kB is necessary for reconsolidation, whereas in extinction, its activation is constrained by the phosphatase calcineurin. The transcription factor NFAT is, in turn, necessary for the extinction process to take place, and it seems to have no role in reconsolidation. Calcineurin activity is also necessary for extinction. This phosphatase plays then a dual role: inducing the activation and translocation of NFAT from the cytoplasm to the nucleus, while blocking activation of NF-kB. Furthermore, our results in the study of the consolidation phase strongly suggest that calcineurin acts as a negative constraint in memory formation, and its mechanism of action involves the regulation of NF-ĸB activation. Thus, we support the model in which kinases and phosphatases actively control calcium-dependent neuronal processing through a finely regulated balance in which they oppose each other. Finally, preliminary results from our study on the role of NF-ĸB in structural plasticity related to memory processes indicate that it has a key role in the increase in spine density associated with learning.

"Mecanismos cerebrales implicados en el flujo de información de breves estímulos sensoriales a la conciencia y memoria de trabajo" (2012). Graziano, Martín. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
El estudio de la conciencia y la arquitectura cognitiva subyacente a este fenómeno es motivo de amplia discusión y debate dentro de la neurociencia en las últimas décadas, gracias a los avances logrados sobre todo en el campo del procesamiento visual. El trabajo desarrollado en esta tesis se encuentra enmarcado dentro del estudio de los aspectos cognitivos y neurofisiológicos de procesos que involucran tareas de decisión perceptual, en particular, el acceso de la información sensorial a procesos cognitivos posteriores tales como la memoria de trabajo, la conciencia y el reporte subjetivo. Hemos desarrollado y profundizado el estudio de un paradigma de reporte parcial asociado a una respuesta subjetiva y analizado la relación existente entre la respuesta objetiva y la respuesta subjetiva. A partir de las propiedades temporales y espaciales encontradas y del análisis de los errores, observamos un efecto de aprendizaje perceptual en el acceso a la memoria icónica, una restricción atencional al acceso y mantenimiento de la información en memoria icónica, y un decaimiento de la información geométrica similar a la dinámica de la misma. Adicionalmente, encontramos una respuesta subjetiva robusta y bajo ciertas condiciones desacoplada de la respuesta objetiva. A su vez, gracias a la evidencia acumulada en los trabajos precedentes, evaluamos los correlatos neurofisiológicos del reporte subjetivo, independientemente de la respuesta objetiva, mediante la utilización de electroencefalografía de alta densidad (EEG), y alteraciones en el flujo de información en pacientes con lesiones frontales y pacientes con Trastorno Bipolar. Encontramos marcadas evidencias respecto a la participación de áreas pre-frontales, de la corteza cingulada y la corteza parietal en la generación del reporte subjetivo, en favor de un modelo global de acceso a conciencia que involucra la participación e integración de la información de áreas sensoriales por parte de regiones de la corteza pre-frontal y del cingulado anterior. Encontramos también evidencia de un proceso de acumulación involucrado en la generación de la confianza subjetiva. Desarrollamos en paralelo un paradigma de decisión perceptual con respuesta continua en donde logramos seguir en tiempo real el acceso de la información sensorial a la toma de decisiones, dividiendo este evento en secuencias discretas cuya duración y número covarían con la dificultad de la tarea. En este sentido, creemos que los resultados obtenidos en esta Tesis son un avance en el entendimiento de la dinámica de los procesos cognitivos, el acceso conciente y la generación de estados mentales subjetivos.

Abstract:
The study of consciousness and the underlying cognitive arquitecture is a matter of intense discussion within the field of neuroscience in the last decades due to advances especially in the field of visual processing. The work presented in this Doctoral Thesis is framed within the study of the cognitive and neurophisiological processes involved in perceptual decision tasks, in particular, the access of sensory information to subsequent cognitive processes such as working memory, consciousness and subjective report. We have developed and deepened in the study of a partial report paradigm associated with a subjective response and analyzed the relationship between the objective and subjective measures. From the temporal and spatial properties found in the paradigm and the analysis of the errors in the task, we observe a perceptual learning effect in the access to iconic memory storage, an atenttional constrain to the access and mainteinance in iconic memory, and a decay of the geometrical information with similar dynamics of the fading of this memory. Additionally, we found a strong subjective response and partially decoupled of the objective response. In turn, thanks to the evidence accumulated previously, we evaluate through high density electroencephalography (EEG) the neurophysiological correlates of subjective report (regardless of the objective response) and alterations in the flow of information in patients with frontal lesions and patients with bipolar disorder. We found marked evidence regarding the involvement of pre-frontal, parietal and anteior cingulate cortex in subjective report generation in favor of a model of global access to consciousness that involves the participation of higher areas and the integration of information from sensory areas in pre-frontal and anterior cingulate regions. Also, we found evidence for an accumulation process involved in the generation of subjective confidence. We developed in parallel a perceptual decision paradigm with a continuous space of response in which we were able to follow in real-time the access of sensory information to the decision-making system, parsing the trayectory of the decision into a discrete sequence of stops whose length and number covaried with the difficulty of the task. We think that the results obtained in this thesis are an advance in the understanding of the dynamics of cognitive processes, consciouss access and the generation of subjective mental states.

"Mecanismos de Xanthomonas campestris pv. campestris en la supresión de la respuesta inmune de Arabidopsis thaliana" (2015-12-21). Toum Terrones, Laila. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
En esta tesis, estudiamos algunos de los mecanismos a través de los cuales Xanthomonas campestris pv. campestris (Xcc) suprime la respuesta inmune de Arabidopsis thaliana. Los microbios gatillan el cierre estomático en la planta a través de patrones moleculares asociados a microbios (MAMPs), sin embargo Xcc es capaz de colonizar A. thaliana a través de estos poros mediante un factor de virulencia (Xcc FV) capaz de inhibir su cierre. En la primera parte de esta tesis estudiamos el mecanismo de acción del Xcc FV y de una toxina de efecto similar producida por la bacteria fitopatógena Pseudomonas syringae pv. tomato denominada coronatina. Encontramos que ambos compuestos inhiben el cierre estomático inducido por MAMPs y por la hormona ácido abscísico a través de la inhibición de la producción de especies reactivas de oxígeno (ERO) mediada por NADPH oxidasas y de manera dependiente de la señalización de jasmonatos. En la segunda parte de la tesis, estudiamos el rol del glucano cíclico β-(1,2) de Xcc en el proceso infectivo. Hallamos que este compuesto inhibe la producción de ERO, disminuye la expresión de genes de defensa y suprime la deposición de calosa inducidas por flagelina. Asimismo, observamos que el efecto del glucano cíclico β-(1,2) requiere de dos receptores quinasa con dominios ricos en lisina, LYK3 y LYK4, y que se une específicamente a preparaciones de membranas de A. thaliana, lo cual sugiere que actúa a través de la unión a un receptor de membrana. En la tercera parte de la tesis, estudiamos el mecanismo a través del cual el xantano, un exopolisacárido producido por Xcc, actúa como factor de virulencia. A través del uso mutantes de Xcc afectadas en enzimas biosintéticas encargadas de modificar químicamente el xantano, descubrimos que la piruvilación sobre la manosa externa de la unidad repetitiva de este polisacárido son esenciales para su actividad de supresión de la respuesta inmune de A. thaliana. Palabras clave: estomas, ABA, coronatina, NADPH oxidasas, especies reactivas de oxígeno, glucano cíclico β-(1,2), flg22, inmunidad vegetal, xantano, Xanthomonas, Arabidopsis thaliana.

Abstract:
In this thesis, we studied some of the mechanisms by which Xanthomonas campestris pv. campestris (Xcc) suppresses Arabidopsis thaliana immune response. Microbes trigger stomatal closure through microbe-associated molecular patterns (MAMPs). However, Xcc is able to colonize A. thaliana through stomatal pores by synthesizing a virulence factor (Xcc VF), which is capable of inhibiting stomatal closure induced by MAMPs. In the first part of this thesis we studied the mechanism of action of the Xcc VF and of coronatine, a similar toxin produced by the phytopathogen Pseudomonas syringae pv. tomato. We found that both compounds inhibit stomatal closure triggered by ABA and by MAMPs by preventing NADPH oxidasedependent reactive oxygen species (ROS) production and in a jasmonate signalling-dependent manner. In the second part of this thesis, we studied the role of a cyclic β-(1,2)-glucan produced by Xcc during the infective process. We found that this compound prevents flagellin-induced ROS production, inhibits induction of defense genes and suppresses callose deposition elicited by this MAMP. We also demonstrated that the cyclic β-(1,2)-glucan effect requires two lysin motif receptor kinases, LYK3 and LYK4. Additionally, we observed that cyclic β-(1,2)-glucan binds specifically to A. thaliana membranes, which suggests that this compound might exert its suppressive effect via membrane-bound receptors. In the third part of this thesis, we studied the mechanism by which xanthan, an exopolysaccharide produced by Xcc, acts as a virulence factor. By using mutants of Xcc affected in enzymes that modify xanthan chemically during its biosynthetic process, we found that pyruvilation and mannosylation of the polysaccharide are essential for its activity as a suppressor of A. thaliana immune response. Keywords: stomata, ABA, Xcc VF, coronatine, NADPH oxidases, ROS, cyclic β-(1,2)-glucan, flg22, plant immunity, xanthan structure, Xanthomonas, Arabidopsis thaliana.

"Mecanismos de acción de la insulina en la represión de la transcripción : el gen de la 5-aminolevulinato sintetasa como modelo experimental" (2002). Scassa, María Elida. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
La insulina desempeña un papel clave en la regulación de múltiples procesos celulares. La unión de la hormona a su receptor en la superficie celular activa la actividad intínseca de quinasa de tirosinas del mismo, ocasionando la autofosforilación del receptor y la fosforilación de sustratos intracelulares denominados IRSs. Los IRSs actúan como moléculas adaptadoras en la transducción de señales, reclutando a una gran variedad de proteínas que contienen dominios de homología Src (SH2), entre ellas: la subunidad regulatoria (p85) de la PI3K a la “growth factor receptor binding protein 2”(Grb2). Este evento conduce a la activación de las cascadas de la PI3K y de Ras/MAPK, respectivamente. En el presente trabajo hemos examinado la acción de la hormona peptídica sobre la expresión del gen de la 5-aminolevulinato sintetasa (ALAS) en hepatocitos de rata y en células de hepatoma humano HepG2. La ALAS es la primera enzima y regulatoria de la biosíntesis del hemo, su nivel es normalmente bajo en el hígado pero se incrementa marcadamente en respuesta a drogas porfirinogénicas como el fenobarbital. El tratamiento con insulina 5nM produjo una notable disminución en los niveles del mRNA de ALAS tanto en condiciones basales como de estimulación con fenobarbital. Este efecto fue dosis dependiente como pudo observarse mediante ensayos de Northern y slot blot. Por otra parte la vida media del mRNA de ALAS no fue modificada por la presencia de la hormona lo que sugiere que la acción ejercida por la insulina sería relevante a nivel transcripcional. Con la finalidad de determinar la actividad transcripcional del promotor, realizamos una construcción (pACAT) que contiene 876 pb de la región 5’ flanqueante del gen de ALAS dirigiendo la expresión de la cloramfenicol acetiltransferasa (CAT). En cotransfecciones transientes de células HepG2 observamos una significativa disminución de la actividad CAT cuando se incubaron las células con la hormona. Considerando estos resultados, utilizamos dos metodologías diferentes para caracterizar las vías de transducción de señales involucradas en la represión hormonal de ALAS. En un primer abordaje empleamos agentes químicos, permeables a la membrana plásmatica, que inhiben específicamente a proteínas intermediarias de la señalización de insulina, para evaluar la contribución de estos efectores a la respuesta final. Los inhibidores de la PI3K (wortmanina y LY294002), de la famesilación de Ras (lovastatina y PD152440) y de MEK (PD98059) abolieron la acción de la insulina, mientras que el inhibidor de mTOR/p70RSK (raparnicina) no tuvo efecto alguno sobre la represión hormonal. Por otra parte, analizamos el efecto de la sobrexpresión de formas dominantes negativas o constitutivamente activas de intermediarios de las vías de Ras/MAPK y de la PI3K para evaluar el papel de estas cascadas en la inhibición transcripcional de ALAS. La cotransfección de células HepG2 con versiones dominantes negativas de SOS, Ras, Raf, MEK y MAPK interfirió la acción de la insulina, mientras que la cotransfección con formas constitutivamente activas de Ras, MEK y p90RSK mimetizó la inhibición hormonal per se, independientemente del estímulo en el receptor. Un comportamiento similar se obtuvo cuando empleamos versiones dominantes negativas de PI3K y PKB o a la PKB miristoilada, respectivamente. Estos resultados nos permiten proponer que la señalización a través de ambas vías es requerida para obtener la totalidad del efecto final. Por último, la regulación hormonal fue mediada por un fragmento de ll7 pb (-469/354) del gen de ALAS, capaz de conferir sensibilidad a insulina cuando fue subclonado río arriba del promotor heterólogo de la quinasa de tímidina (pALIRE). Esta región presenta la secuencia GTTTTG, muy similar al IRE canónico reportado para genes reprimidos por la insulina, que resultó crucial para la inhibición. En EMSAs pudo observarse la formación de complejos por unión a secuencias con alta homología a las de HNF3 y NF1 presentes en esta región. Todos estos hallazgos sugieren que la insulina requiere la acción orquestada de efectores celulares (intermediarios de las cascadas Ras/MAPK/p90RSK y PI3K/PKB) y de factores de transcripción que reconocen secuencias específicas y abre la posibilidad de considerar que miembros de las familias HNF3 y NF1 podrían intervenir en la respuesta.

Abstract:
Insulin plays a key role in regulating a wide range of cellular processes. The binding of insulin to its cell surface receptors activates their intrinsic tyrosine kinase activity leading to receptor autophosphorylation and phosphorylation of citosolic proteins known as IRSs, which serve as adapters in intracellular signaling. IRS binds a variety of Src homology 2 (SH2) domain containing proteins, when specific tyrosines are phosphorylated, including the regulatory subunit of phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K) and the growth factor receptor binding protein 2 (Grb2). This give rise to the activation of PI3K and Ras, and hence to the activation of serine/threonine protein kinases. We have explored the action of the peptidic hormone on 5-aminolevulinate synthase (ALAS) gene expression in rat hepatocytes and HepG2 cells. The ALAS is the first enzyme in the heme biosynthetic pathway and in liver at least is rate limiting, its level is normally very low in hepatocytes but is greatly increased in response to the addition of certain porphyrinogenic drugs such as phenobarbital. Treatment with 5 nM insulin led to a significant decrease of both basal and phenobarbital induced ALAS mRNA, in a dose dependent manner as measured by Northern and slot blot. Moreover ALAS mRNA half life was not modified by the presence of the hormone, suggesting that insulin plays an important role in regulating ALAS gene transcription. In a different approach, we fused a 876 bp fragment corresponding to the 5' flanking region of the hepatic rat ALAS gene to the bacterial reporter gene for CAT, to determine promotor activity. CAT activity was highly impaired in HepG2 cells transiently transfected with this fusion gene (pACAT plasmid) when treated with insulin as measured by CAT assay. In view of the preceding findings we undertook the present work to characterize the signal transduction pathways involved in insulin inhibition of ALAS gene expression. We used small cell permeant molecules that are specific inhibitors of particular proteins involved in insulin signaling to asses the contribution of these effectors to the hormonal regulation. Inhibitors of PI3K (wortmannin and LY 294002 ), Ras famesylation (lovastatin and PD 152440) and MEK (PD 98059) abolished insulin inhibition, however, inhibitor of mTOR/p70RSK (rapamycin) had no effect upon insulin action. To examine the role of the Ras/MAPK and PI3K pathways in insulin signaling relevant to ALAS inhibition we determined the effects of dominant negative and dominant active forms of regulatory enzymes involved in these cascades. Cotransfection of HepG2 cells with dominant negative forms of SOS, Ras, Raf, MEK and MAPK interfered inhibition by insulin, while cotransfection with dominant active forms of Ras, MEK and p90RSK mimicked the hormone action per se, independently of signaling input. A similar behaviour was observed with dominant negative versions of PI3K and PKB and myristoilated PKB, respectively. With the present results we propose that signaling through the PI3K and the Ras/MAPK cascades are required for insulin inhibition of ALAS gene expression. Finally, the regulation by insulin was mediated by a ll7 bp fragment (-469/—354), which confered hormonal sensitivity to the heterologous thymidine kinase promotor in transient transfection assays in HepG2 cells. EMSAs showed that multiple nuclear proteins bind to this region at conserved HNF3 and NF1 sequences. Taken together, these results suggest that the effect of insulin is due to a complex interplay of effectors (PI3K/PKB and Ras/MAPK/p90RSK cascade intermediaries) and of transcription factors, and underline the contribution of HNF3 and NF1 like proteins.

"Mecanismos de acción del aluminio sobre la eritropoyesis" (2003). Vittori, Daniela Cecilia. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
La exposición a aluminio (Al) afecta la eritropoyesis. Sin embargo, poco se conoce acerca de las características de este efecto, así como de los mecanismos involucrados. En el presente trabajo de investigación se planteó, como primer objetivo, la necesidad de caracterizar la anemia producida por sobrecarga oral crónica con Al. Después de ocho meses de tratamiento, los animales desarrollaron anemia no ferropénica. La disminución de la concentración plasmática de haptoglobina, el aumento de reticulocitos y la presencia de esquistocitos apoyan la naturaleza hemolítica de la anemia desarrollada. A causa del tratamiento, se observó una importante inhibición del desarrollo de CFU-E en ensayos ex vivo de células de médula osea. El otro signo notable fue la aparición de severas alteraciones morfolófgicas en eritrocitos de sangre periférica, lo que sugirió una acción directa del A1 sobre las células eritroides maduras. Esa posibilidad fue corroborada en ensayos in vitro de eritrocitos humanos incubados en presencia del metal, en los cuales el rasgo persistente fue la desaparición de la típica forma bicóncava. El aumento de la degradación de la proteína estructural banda 3, observado junto con la detección de depósitos de A1 en la membrana, apoya no sólo la estrecha relación entre la morfología celular y la estructura y organización de la membrana del eritrocito, sino también una acción directa del metal sobre componentes de la membrana. La disminuida respuesta de las células progenitoras CFU-E a la eritropoyetina (Epo), después de la exposición crónica a Al, motivó la investigación de los efectos del metal sobre mecanismos involucrados en la vía de activación del receptor para Epo (EpoR). La exposición a A1 provocó disminución del EpoR a nivel de ARNm y de proteína, hallazgo que coincidió con la anulación del efecto antiapoptótico de la Epo sobre células K562. En la línea UT-7, altamente dependiente de Epo, sólo una exposición crónica a Al modificó la respuesta a la 1a hormona. Después de esa exposición, el aumento del EpoR a nivel de ARNm y de proteína, detectado bajo condiciones de carencia de Epo, sugiere un aumento de la sensibilidad de esta línea celular a1 factor de crecimiento. En conclusión, es evidente que el Al no resulta un elemento inocuo. Actúa sobre el sistema eritropoyético afectando a las células eritroides en distintos estadios de maduración. Los resultados sugieren una acción directa del metal sobre los componentes de la membrana celular de los eritrocitos maduros y un mecanismo de interferencia en distintos caminos de activación de células eritroides inmaduras mediados por la formación del complejo eritmpoyetina-receptor.

"Mecanismos de conducción a través del aislante de puerta en estructuras MOS (Metal-Oxido-Semiconductor)" (2002). Miranda, Enrique A.. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
Hemos analizado los distintos modos de conducción que tienen lugar a través del aislante de puerta en estructuras Metal-Oxido-Semiconductor (MOS). En especial, por sus implicancias en las tecnologías microelectrónicas, se ha puesto énfasis en lo concerniente al dióxido de silicio (SiO2). Dependiendo del rango de voltajes y de espesores de aislante considerados, el SiO2 exhibe diferentes comportamientos que requieren un estudio particularizado. Cuando el óxido es muy delgado (<5-6nm), la corriente de túnel a altas tensiones presenta unas oscilaciones que pueden interpretarse, a partir de la mecánica cuántica, como consecuencia de la reflexión parcial de la función de onda electrónica en la interfaz anódica de la estructura. Nosotros hemos propuesto un modelo semi-empírico que logra captar la forma de las características de conducción en todo el rango de tensiones permitidos y para todos los espesores en los que el fenómeno es observable. Al aplicar un estrés eléctrico, la corriente de túnel a bajas tensiones exhibe un crecimiento anómalo que puede atribuirse a la generación de trampas en el seno del aislante. Este mecanismo de conducción se denomina SILC (stress-induced leakage current). Por otro lado, para óxidos más gruesos (>10nm), es posible detectar un cambio en el estado de carga del aislante a partir del desplazamiento de la curvas características capacidad-tensión y corriente-tensión. Hemos propuesto una sencilla modificación de la expresión que se utiliza habitualmente para la corriente de túnel Fowler-Nordheim, la cual permite dar cuenta de dicho comportamiento. Finalmente, se presenta una ampliación de un modelo de conducción que permite explicar de manera consistente los dos modos de ruptura (SOFT y HARD) que tienen lugar en óxidos ultra-delgados. El modelo se basa en la física de los sistemas conductores mesoscópicos y las propiedades de transmisión de los denominados contactos puntuales cuánticos. Hasta ahora, este es el único modelo analítico disponible que puede explicar numerosos hechos experimentales relacionados con el fenómeno bajo estudio.

Abstract:
We have analyzed the different conduction modes through the gate insulator that can be observed in Metal-0xide-Semiconductor (MOS) structures. Special emphasis is put on silicon dioxide (SiO2)due to its implications for microelectronic technologies. Depending on the voltage range and oxide thicknesses considered, SiO2 exhibits different behaviors that require a particular study. When the oxide is very thin (<5-6nm), the tunneling current at large bias shows oscillations that can be interpreted, in terms of quantum mechanics, as a consequence of the wave function’s reflection at the oxide interfaces. We have proposed a semi-empirical model that captures the shape of the conduction characteristics in the whole bias range and for all thicknesses in which the phenomenon is observable. When an electrical stress is applied, the tunneling current at low voltages exhibits an anomalous increase that can be attributed to the appearance of bulk traps at the insulator. This conduction mechanism is referred to as SILC (stress-induced leakage current). For a thicker oxide (>10nm), it is also possible to detect a change in the oxide state of charge by means of shifts of the capacity-voltage or current-voltage curves. We proposed a simple modification to the well-known Fowler-Nordheim tunneling expression, which allows to explain such behavior. Finally, we present an improved model for conduction to deal with the breakdown modes of ultra-thin oxides SOFT and HARD. The model is based on the physics of mesoscopic conducting systems and the transmission properties of the so-called quantum point contacts. Until now, this is the only analytical model available that can successfully explain a number of experimental facts related to the phenomenon under study.

"Mecanismos de control de la acidificación tubular proximal : 1)Regulación parácrina de la función tubular por el endotelio capilar 2) Interacción entre el sistema renina-angiotensina y el óxido nítrico (NO)" (2003). Díaz Sylvester, Paula L.. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
El objetivo del presente trabajo fue analizar diferentes mecanismos que modulan la acidificación tubular proximal utilizando dos estrategias: a) la modificación aguda de la viscosidad del fluido peritubular y b) la inhibición crónica del sistema renina-angiotensina (SRA). Se ha informado que el óxido nítrico (NO) estimula la acidificación tubular proximal. Dado que el shear stress es un agonista de la liberación de NO, y que el grado de shear stress es proporcional a la viscosidad (η) de la solución, evaluamos el efecto de aumentos en η de la solución perfusora peritubular (SPP: Ringer HNaPO42- 20 mM, pH 7.4) sobre la acidificación luminal del túbulo contomeado proximal (TCP). Se realizaron experimentos de micropuntura con perfusión luminal y peritubular simultáneas. Se midieron los cambios en el pH de una gota de Ringer HNaPO4- 20mM (pHt=0:7,4) ubicada en el lumen del TCP por medio de un microelectrodo de resina sensible a H+. La viscosidad de la SPP se incrementó por el agregado de dextran neutro (P.M.: 300.000-400.000). Dado que aumentos en el shear tress inducen la liberación de ATP, se evaluó el efecto de ATP (10^-5 M) agregado a la SPP de viscosidad normal. La viscosidad aumentada indujo un aumento en el flujo de H+ (JH+)(85% y 97% con aumentos en η de 30% y 50% respectivamente, sobre el control). Este efecto fue abolido cuando se agregó el inhibidor de la síntesis de NO Nω-nitro-L-arginina (L-NNA, 10^-4 M) o los antagonistas de receptores purinérgicos suramin (10^-4 M) y reactive blue 2 (RB2, 3x10^-5 M). La adición de L-arginina 5x10^-3 M, a la SPP de alta viscosidad conteniendo L-NNA, recuperó el efecto estimulatorio de la alta viscosidad. El ATP indujo un aumento del 80% en JH+ y este efecto se bloqueó con L-NNA. Nuestros resultados sugieren que cambios en η (y consecuentemente en el shear stress) modularían la secreción proximal de de H+, al menos en parte, a través de la liberación de NO dependiente de ATP desde las células endoteliales de los capilares peritubulares. Los cambios en la viscosidad de la sangre que circula por la arteriola eferente y los capilares peritubulares, debidos a la filtración glomerular, podrían participar en el control normal de la reabsorción tubular (es decir, en el control del balance glomérulo-tubular), además de los ya descriptos factores fisicos (presiones oncótica e hidrostática) La segunda parte de este trabajo se centró en el estudio del efecto de la inhibición crónica del SRA sobre la acidificación tubular proximal y de los mecanismos involucrados en tal efecto, haciendo énfasis en la interacción del SRA con el NO. Se utilizó un protocolo de administración crónica de enalapril, un inhibidor de la enzima convertidora de la angiotensina, y losartan, un antagonista de los receptores de tipo ATI para la angiotensina II (10 mg*Kg^-1xdía^-1 durante tres meses, en la bebida). Mediante experimentos de micropuntura se determinó que el JH+aumentó 52% en los tratados con losartan y 87% en los animales tratados crónicamente con enalapril, comparados con animales sin tratamiento. La inhibición de la síntesis de NO con L-NNA (15 mg/kg, IV) durante el experimento, previno los efectos estimulatorios de losartan y enalapril sobre JH+.La actividad de síntesis de NO (NOS) se determinó mediante el dosaje de -L-citrulina formada a partir de -L-arginina. Los homogenatos de corteza renal de animales tratados crónicamente con losartan y enalapril presentaron un aumento en la actividad de NOS de 41% y 46% con respecto al control, respectivamente. Estos resultados sugieren que el efecto estimulatorio del enalapril y del losartan sobre la secreción proximal de H+ podría estar mediado, al menos en parte, por NO. La inhibición crónica del SRA no modificó los niveles de la isoforma inducible de la sintetasa de óxido nítrico (iNOS), indujo un aumento en la abundancia de la isoforma endotelial (eNOS) y una disminución en la expresión de la isoforma neuronal (nNOS). Este resultado sugiere que las diferencias en la actividad de NOS observadas entre los grupos experimentales podrían deberse, en parte, a la variación en el nivel de expresión de la eNOS. Por otra parte, la inhibición crónica del SRA, indujo un aumento en los contenidos de NHE-3 y la H+-ATPasa en membrana apical, analizados por westem blot en vesículas aisladas de ribete en cepillo. Estos resultados sugieren que el efecto estimulatorio de esas drogas sobre la acidificación proximal podría depender, al menos en parte, de los niveles de expresión de dichos transportadores en membrana apical. Por lo tanto, la inhibición crónica del SRA afectaría a la acidificación proximal mediante al menos dos mecanismos: un aumento en la disponibilidad de los transportadores involucrados y la estimulación del intercambio Na+/H+ apical dependiente de la síntesis de NO. En resumen, este trabajo muestra que los mecanismos de control de la acidificación tubular proximal en respuesta al shear stress peritubular y a la inhibición crónica del SRA involucran la síntesis de NO, probablemente en el endotelio de los capilares peritubulares y/o de la arteriola eferente, y la interacción paracrina endotelio — epitelio.

Abstract:
The aim of this work was to study different mechanisms that modulate proximal tubule acidification using two strategies: a) the acute modification of peritubular capillaries fluid viscosity and b) the chronic inhibition of renin angiotensin system (RAS). It has been reported that nitric oxide (NO) stimulates proximal tubule acidification. Since shear stress is a strong agonist for NO release, and the degree of shear stress is proportional to fluid viscosity (η), we evaluated the effects of increasing η in peritubular capillary perfusates (PCP; 20 mM HNaPO42- Ringer, pH 7.4) on proximal convoluted tubule (PCT) acidification. Micropuncture experiments were performed with simultaneous luminal and peritubular perfusion. Changes in pH of a 20 mM HNaPO42- Ringer (pHFO 7.4) droplet placed in PCT lumen were measured with H+-sensitive microelectrodes. Viscosity was increased by adding neutral dextran (molecular wt 300,000-400,000) to the PCP. Since increases in shear stress induce ATP release, the effect of 10^-5 M ATP added to normal-η PCP was evaluated. High η increased H+ flux (JH+)(85 and 97% when η was increased 20 and 30%, respectively, above the control value). This increase was abolished by adding the NO synthesis inhibitor Nω-nitro-L- arginine (L-NNA; 10^-4 M) or the purinoreceptor antagonists suramin (10^-4 M) and reactive blue 2 (3x10^-5 M). Addition of 5x10^-3 M L-arginine to the peritubular perfusate overcame the inhibitory effect of L-NNA on high-η-induced increase in JH+. ATP increased JH+(80%), and this effect was blocked by L-NNA. These results suggest that changes in η (and consequently in shear stress) can modulate proximal JH+, at least in part, through ATP-dependent NO release from the endothelial cells of the peritubular capillaries. The changes in η of postglomerular blood due to glomerular filtration, could participate in the regulation of tubular reabsorption (i.e. in the control of glomerular-tubular balance) and operate in parallel with the already described physic factors (capillary oncotic and hydrostatic pressures). The second part of this work is aimed to study the effect of chronic RAS inhibition on proximal tubule acidification and the mechanisms involved in such effect, including the interaction between RAS and NO. We performed a protocol of chronic oral administration of enalapril, an angiotensin converting enzyme inhibitor and losartan a type AT1 angiotensin receptor antagonist (10 mgxKg^-1 x day^-1, along 3 months). Proximal H+secretion, compared to control values and assessed by micropuncture experiments, was increased 52% and 87% in losartan- and enalapril-treated animals, respectively. NO synthesis inhibition by bolus injection of L-NNA during micropuncture, abolished the stimulatory effects of chronic RAS inhibition. NO synthesis activity was assessed by measurement of conversion of -arginine to -citrulline. NOS activity increased in renal cortex homogenates from animals under chronic RAS inhibition (41% and 46%, compared to control, losartan and enalapril respectively). Our results suggest that the stimulating effect losartan and enalapril on proximal JH+ could be mediated, in part, by NO. Chronic RAS inhibition induced no changes in the levels of the inducible nitric oxide synthase (iNOS), a decrease in neuronal NOS (nNOS) and an increase in endothelial NOS (eNOS), suggesting that the differences in NOS activity among experimental groups might depend, in part, on eNOS protein synthesis. In addition, chronic RAS inhibition increased the abundance of NHE-3 and H+-ATPase in brush border membrane vesicles. These results suggest that the effects of the drugs used in this work on proximal acidification could depend, in part, on the abundance of transporters for apical membrane H+ extrusion. Thus, chronic RAS inhibition would affect proximal acidification through two mechanisms: an increase in the availability of the transporters involved and NO dependent JH+ stimulation. In summary, this work show that proximal tubule acidification mechanisms that involve effects of NO, probably synthesised in peritubular capillaries and/or efferent arteriole endothelium, on proximal tubule function.

"Mecanismos de crecimiento y expresión de defensas dependientes del ácido jasmónico modulados por el ambiente lumínico. Respuestas afectadas en la competencia por la luz en Arabidopsis" (2015-03-20). Keller, Mercedes Magdalena. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
En poblaciones vegetales de alta densidad, es de vital importancia para las plantas ajustar su crecimiento y desarrollo en respuesta a señales lumínicas percibidas por proteínas fotorreceptoras. Estos fotorreceptores actúan percibiendo cambios cualitativos y cuantitativos de la luz en los canopeos, y activan varias vías de señalización cuyas respuestas tienen consecuencias importantes para la interacción de las plantas entre sí y con otros organismos. En esta tesis se abordó el estudio de cómo las bajas relaciones Rojo/Rojo Lejano (R/RL) o la disminución de la luz azul, que representan señales de competencia (futura o presente), desencadenan respuestas adaptativas fundamentales asociadas con la habilidad competitiva y la capacidad de defensa. La inactivación del fitocromo B (phyB) por bajas relaciones R:RL, es el evento principal que activa el Síndrome de Escape al Sombreado (SAS), aún en situaciones en las que las plantas no han sido efectivamente sombreadas por plantas vecinas. Cuando la sombra es efectiva, en canopeos de mayor área foliar, también disminuye la cantidad de luz azul, aunque las consecuencias fisiológicas de este cambio en el ambiente lumínico son menos conocidas. Experimentos fisiológicos y genéticos llevados a cabo en esta tesis, empleando Arabidopsis thaliana, demuestran que la disminución de la irradiancia de luz azul es suficiente para activar el típico crecimiento elongado del SAS, y que el fotorreceptor involucrado en esta respuesta es el criptocromo 1 (cry1). A su vez, se encontró que la vía de señalización reclutada por la inactivación de cry1 en las respuestas SAS, requiere de PIF4 y PIF5, pero que a diferencia de la vía de señalización del SAS disparada por la inactivación del phyB, no requiere TAA1. Otro fenómeno común en ambientes lumínicos que conducen a la inactivación de phyB es la atenuación en la producción de defensas anti-herbívoro o contra microorganismos patógenos. Este fenómeno es en parte una consecuencia de la pérdida de sensibilidad de los tejidos a la hormona de defensa ácido jasmónico (JA). Los mecanismos moleculares involucrados podrían ser varios, y en esta tesis se estudió el rol de la proteína JAZ10, represora de la vía de JA, en el mecanismo que vincula la inactivación del phyB con la reducción en la sensibilidad a JA. Se encontró que el RL actúa estabilizando a JAZ10, lo que explica, al menos en parte, porqué las defensas están atenuadas cuando phyB es inactivado. Existe un creciente interés en comprender los mecanismos que permiten a las plantas activar respuestas adaptativas al enfrentar, en forma simultánea, un conjunto de factores de estrés, como la competencia con otras plantas y los ataques de organismos heterótrofos. Los resultados obtenidos en esta tesis aportan elementos de importancia para entender las bases fisiológicas de algunas de estas respuestas. Este conocimiento, desarrollado en Arabidopsis como especie de referencia, podrá emplearse en el futuro para el desarrollo de cultivos que, por ejemplo, expresen sistemas de defensa robustos en un amplio rango de densidades de siembra.

Abstract:
In dense plant populations, it is important for plants to adjust their growth and development in response to the light signals perceived by photoreceptor proteins. These photoreceptors have a role in sensing changes in the canopy light environment, and activate several signaling pathways, whose final responses have important consequences to the interaction between plants and other organisms. This thesis focuses on the effect of low red to far red (R:FR) ratios and blue light attenuation, which are signals of competition, on adaptative responses associated with competitive ability and plant defense. Phytochrome B (phyB) inactivation by low R:FR ratios is the main event leading to the Shade Avoidance Syndrome (SAS), even before the plants are shaded by their neighbors. When shading among neighboring plants becomes intense, in canopies with elevated leaf area, blue light irradiance is also attenuated, but the physiological consequences of this change in the light environment are less well understood. Physiological and genetic experiments reported in this thesis demonstrate that blue light attenuation is enough to promote typical SAS responses in rosettes of Arabidopsis thaliana, and that the blue light photoreceptor involved in this response is cryptochrome 1 (cry1). In turn, it was found that the signaling pathway recruited by cry1 inactivation to promote SAS requires the proteins PIF4 and PIF5 but, in contrast with the SAS pathway triggered by phyB inactivation, it does not require TAA1. Another common response to canopy shade is the reduced production of plant defenses against pathogens and herbivorous insects. This phenomenon is partly a consequence of the loss of tissue sensitivity to the defense hormone jasmonic acid (JA) in plants exposed to low R:FR ratios. The experiments reported here addressed the role of the JAZ10 protein, a transcriptional repressor of the JA signaling pathway. It was found that low R:FR ratios stabilize JAZ10, which contributes to explain why JA responses are attenuated when phyB is inactivated. There is growing interest for understanding how plants activate adaptive responses to cope with multiple biotic stressors. The results obtained in this thesis provide important elements to understand the molecular mechanisms that are behind some of these responses. This knowledge, developed in Arabidopsis as a reference model, may be used in the future for the development of crop plants with improved performance in high-density agricultural systems.

"Mecanismos de detección visual y evitación de colisiones en un nuevo modelo experimental, el cangrejo Chasmagnathus granulatus" (2010). Oliva, Damián Ernesto. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
Los artrópodos, en especial los insectos y crustáceos, son animales muy activos que poseen repertorios comportamentales altamente complejos, la mayoría de los cuales se encuentran guiados por la información visual. Así, la interacción entre el sistema visual y motor es fundamental en una variedad de funciones como por ejemplo: tener buenos sistemas de navegación, escape, detección e identificación de predadores, presas y coespecíficos, etc. Dentro de esta gama de comportamientos, esta tesis estudia el funcionamiento del sistema de escape del cangrejo Chasmagnathus granulatus frente a los estímulos de colisión. Para esto, desarrollamos un dispositivo que mide la respuesta locomotora del animal cuando se aplican estímulos visuales generados por computadora. Con este dispositivo caracterizamos la respuesta de escape de Chasmagnathus a estímulos que simulan colisiones de objetos que se acercan al cangrejo a velocidad constante. Medimos la respuesta motora del animal variando distintos parámetros del estímulo como ser: la velocidad de aproximación, el tamaño del objeto, la dirección de acercamiento y el contraste respecto al fondo. Encontramos que la respuesta de escape es compleja y está compuesta por una secuencia de fases encadenadas, es altamente direccional y la velocidad del animal es controlada instantáneamente por la entrada visual. Analizamos el comienzo del escape y encontramos una variable que lo predice. Luego de la caracterización comportamental, pasamos a describir la respuesta de las Neuronas Gigantes de la Lóbula (neuronas LG). Mostramos que las neuronas MLG1 y MLG2 (Monostratified Lóbula Giant Neuron 1 y 2) y BLG1 (Biestratified Lóbula Giant Neuron 1) responden preferencialmente a estímulos que representan colisiones de objetos y codifican la dinámica de expansión temporal de los estímulos. Mostramos que la tasa de disparo de las neuronas MLG1 y BLG1 codifican la velocidad angular del estímulo y que las neuronas MLG2 codifican la aceleración angular. Por otro lado, las neuronas BLG2 (Biestratified Lóbula Giant Neuron 2), codifican una información cualitativamente distinta a las tres neuronas anteriores respondiendo principalmente el comienzo y la finalización de la expansión. Una vez medidas las respuestas comportamentales y neuronales, analizamos la posibilidad de predecir el comienzo del escape en función de la actividad de las neuronas LG y encontramos un criterio que usa información de dos neuronas que correlaciona con el mismo. Finalmente, desarrollamos un modelo simple que usando la tasa de disparo de las neuronas LG, predice la velocidad de los animales durante el escape.

"Mecanismos de inducción y de prevención de malformaciones congénitas en la patología diabética: rol de agonistas de PPARs y ácido fólico" (2011). Higa, Romina Daniela. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
En este trabajo se estudiaron las anomalías inducidas por la diabetes materna en el embrión y en la decidua de rata en el período de organogénesis temprana, así como también el efecto de la administración de agonistas de receptores activados por proliferadores peroxisomales (PPARs) administrados en la dieta y/o de ácido fólico sobre dichas anomalías. Se encontró una disminución en el crecimiento embrionario y un incremento en las tasas de reabsorción y malformación embrionaria en las ratas diabéticas y se observaron disminuciones en los niveles de PPARδ tanto en los embriones como en las deciduas provenientes de ratas diabéticas. Además, se observaron en estos tejidos alteraciones en el metabolismo del ácido araquidónico, en la producción de especies reactivas del oxígeno y del nitrógeno y en la actividad y expresión de enzimas responsables de la remodelación tisular inducidas por la diabetes. Las dietas suplementadas con aceites ricos en agonistas de PPARs administradas a las ratas diabéticas gestantes revierten parcialmente las anomalías en el crecimiento embrionario y la tasa de malformación embrionaria. El mecanismo de acción involucra la regulación de la producción de prostaglandinas, la reducción del estrés oxidativo y nitrativo y la regulación de la actividad de las MMPs y TIMPs en el embrión y en la decidua diabética. El tratamiento consistente en la administración de ácido fólico junto a la dieta enriquecida en aceite de cártamo administrado a las ratas diabéticas logra una reversión total de las malformaciones embrionarias regulando el entorno pro-inflamatorio inducido por la diabetes y previniendo anomalías de enzimas involucradas en la remodelación de la matriz extracelular tanto en el embrión como en la decidua de rata diabética. Estos hallazgos nos permiten destacar a los tratamientos enriquecidos en aceites de oliva y cártamo (capaces de activar PPARs) y con folatos como eficaces reguladores del daño inducido por la diabetes materna, resultados de interés en la búsqueda de tratamientos plausibles de ser aplicados a la gestación humana.

Abstract:
In this study we evaluated maternal diabetes-induced anomalies in the rat embryo and decidua at early organogenesis as well as the effect of peroxisome proliferator activated receptor (PPAR) agonists administered in the diet and/or folic acid on these anomalies. We found a decrease in embryo growth and an increase in resorption and malformation rates in diabetic rats. Also, PPARδ was found diminished in embryos and decidua from diabetic rats. These intrauterine tissues showed diabetes-induced alterations in arachidonic acid metabolism, in reactive oxygen and nitrogen species and in the expression and activities of enzymes involved in tissue remodeling. Diets supplemented with PPAR agonists administered to diabetic pregnant rats partially reversed the abnormalities in embryonic growth and embryonic malformation rate. The mechanism of action involves the regulation of prostaglandin production, of nitrative and oxidative stress and of MMPs and TIMPs activities in the embryo and decidua from diabetic rats. Folic acid administered together with the safflower oil-supplemented diet achieved a complete reversal of embryonic malformations, possibly by regulating the pro-inflammatory environment induced by diabetes and by preventing alterations in extracellular matrix remodeling enzymes both in the embryo and decidua from diabetic rats. These findings allow us to highlight olive and safflower oil dietary treatments (capable of PPAR activation) and folates as effective regulators of the intrauterine damage induced by maternal diabetes during early organogenesis, results of interest in the search for treatments to be applied to human diabetic pregnancies.

"Mecanismos de inducción y regulación de la función alternativa del citocromo c: fundamentos estructurales" (2015-03-10). Capdevila, Daiana A.. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
En esta Tesis Doctoral se abordó el estudio de la regulación funcional del citocromo c (Cyt); una hemoproteína multifuncional que se comporta como transportador electrónico mitocondrial y como enzima lipoperoxidasa en la activación de la muerte celular. Considerando sus funciones tan disímiles es de esperar que esta proteína esté fuertemente regulada, sin embargo el Cyt no forma parte de ninguna cadena de señalización. Para estudiar los factores que determinan su función se emplearon métodos espectroscópicos, electroquímicos y computacionales. Se investigaron los cambios de la estructura y función del Cyt debidos a la presencia de concentraciones fisiológicamente relevantes de especies reactivas de nitrógeno y oxígeno (NOS y ROS) y a la formación complejos con sistemas miméticos de sus receptores naturales. En primer lugar, se investigó el efecto de la adsorción sobre superficies de distinta naturaleza química; concluyendo que el Cyt se adsorbe sobre lípidos zwiteriónicos y aumenta su reactividad frente a ROS, en particular peróxido de hidrógeno. Esta especie oxida específicamente al ligando axial del hemo del Cyt cuando se encuentra unido a estos lípidos, dando como producto una peroxidasa estable. Por otro lado, se caracterizó el cambio estructural promovido por el tratamiento del Cyt con peroxinitrito. Se observó que la nitración de una de las tirosinas desencadena su deprotonación que está acoplada a un cambio de ligando Met/Lys, resultando en un aumento de actividad peroxidasa. Finalmente, se estudió como ambas modificaciones postraduccionales afectan la interacción con la cardiolipina y determinan la actividad del Cyt como enzima lipoperoxidasa. El conjunto de los resultados obtenidos sugieren que la regulación de la función alternativa del Cyt tiene un mecanismo cuyos actores principales son las interacciones con los lípidos de la membrana y las modificaciones postraduccionales debidas al estrés nitrooxidativo.

Abstract:
This Ph.D. Thesis is dedicated to disentangling the parameters that regulate Cytochrome c (Cyt); a highly conserved monohemic protein that serves as an electron shuttle in the respiratory chain and as a lipo-peroxidase during the early steps of apoptosis. Considering the multiple roles of Cyt, one would expect this enzyme to be tightly regulated. However, Cyt is not recognized as a target for any cellular signaling pathway. Spectroscopic, electrochemical, spectroelectrochemical and computational methods were employed to study the signaling events that determine Cyt function. The changes in the structure and function of Cyt due to the exposure to physiologically relevant concentrations of oxygen and nitrogen reactive species (ROS and NOS) and to the formation of biomimetic complexes were investigated. Part of the Thesis deals with the effect of adsorption on surfaces with different functionalities; our results suggest that Cyt is able to interact electrostatically with zwitterionic phospholipids increasing its reactivity towards ROS, particularly hydrogen peroxide. The rise of ROS that characterizes the initiation of apoptosis can specifically oxidize the axial ligand of the heme iron of Cyt bound to zwitterionic phospholipids, yielding a stable peroxidase. Furthermore, we studied the structural changes promoted by peronitrite-induced modifications of Cyt. We showed that nitration of Tyr74 induces Tyr deprotonation, which is coupled to Met/Lys axial ligand exchange, and results in a concomitant gain of peroxidatic activity. Finally, we characterize how both post-translational modifications affect Cyt interaction with cardiolipin and determine the lipo-peroxidase activity of the complex. Altogether, these results suggest that the regulation of Cyt function follows a mechanism where protein-membrane interactions and post-translational modifications induced by oxidative stress are the main actors.

"Mecanismos de inmunorregulación en la esquistosomiasis murina" (2004). Rutitzky, Laura I.. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Abstract:
Schistosomiasis continues to be one of the most prevalent parasitie infections in the world. In schistosomiasis mansoni, helminth parasite eggs preeipitate an intrahepatic granulomatous and fibrosing inflammatory process, which is mediated by, and dependent on, MHC class lI-restricted CD4+T helper lymphoeytes specific for schistosome egg antigens (SEA). In the mouse model of the disease, CBA mice develop high pathology characterized by large granulomas and strong eggantigen- speeifie T cell responses whereas C57BL/6 (BL/6) mice develop low pathology with significantly smaller granulomas and a more attenuated T cell response to the SEA. While in the acute phase of the disease both strains develop a Thl type cytokine response, during the chronic phase CBA mice exhibit a Thl/Th2 type response whereas BL/6 mice bias their cytokine response to a Th2 phenotype. The following experiments were undertaken to further investigate how the prevailing cytokine environment, CD4+ T cell apoptosis and T cell costimulatory pathways influence the development of the egg-induced immunopathology in the experimental murine schistosome infection and the outcome of the disease: l. An artificial model of high pathology by immunization of BL/6 mice with SEA in complete Freund’s adjuvant (CFA) was used to study the role of Thl vs. Th2 cytokine responses in the development of egg-induced immunopathology. The results showed that the immunization with SEA/CFA induced a Thl shift in the cytokine production by a numerically stable population of SEA-specifie CD4+ T cells that correlated with a severe exacerbation of the immunopathology and death of these otherwise low pathology mice. 2. The role of CD4+T cell apoptosis in the egg-induced immunopathology, and the possible underlying mechanisms that account for this type of cell death, were studied by comparing several immune parameters related to CD4+ T cells between the two polar strains of mice, CBA and BL/6. The results demonstrated that CD4+ T cell apoptosis of granuloma and mesenteric lymph node cells was higher in the low pathology BL/6 strain than in the high pathology CBA strain as a result of IL-2 deprivation. The in vivo treatment of BL/6 mice with recombinant IL-2 resulted in increased hepatic pathology and decreased CD4+ T cell apoptosis. 3. Finally, the role of the ICOS-B7RP-l (inducible costimulatory molecule-B7-related protein-l) costimulatory pathway on the development of egg-induced immunopathology was examined by treating infected BL/6 mice with a blocking mAb against ICOS. The results showed that the ICOS-B7RP-l costimulatory pathway serves primarily to control IFN-γ production by SEA-specific T lymphocytes, thereby promoting a Th2 cytokine environment conducive to limited hepatic damage in the low pathology BL/6 strain. These findings contribute to our knowledge on the mechanisms that regulate the immune response in murine schistosomiasis. They provide new insights on how CD4+ T lymphoeytes regulate immunopathology; confirm that the establishment of a Th2 cytokine environment correlates with host protection in this helminth infection and demonstrate that apoptosis represents a significant means of controlling the CD4+ T cells that mediate the immunopathology. The results presented in this thesis may serve to devise and implement strategies for amelioration of the immunopathology in this disease.

"Mecanismos de la anemia de la insuficiencia renal crónica : toxicidad del Aluminio" (1996). Garbosa, Graciela. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
La anemia que padecen los pacientes con insuficiencia renal crónica (IRC) terminal resulta de la convergencia de múltiples factores. Entre ellos, escasa síntesis de eritropoyetina (Epo), presencia de sustancias que deprimen la eritropoyesis y pérdida de sangre durante la diálisis y por el tracto gastrointestinal. La intoxicación por aluminio (Al) de pacientes que reciben medicamentos que contienen al catión puede producir, o incluso empeorar, la anemia preexistente. El propósito del presente trabajo es explorar si las sustancias acumuladas en el plasma de pacientes con IRC inhiben la eritropoyesis y establecer el grado de participación del Al en ese proceso de inhibición. Los resultados alcanzados señalan que los pacientes con IRC poseen un número adecuado de progenitores eritroides tardíos (CFU-E), células que, aisladas del entorno urémico, responden normalmente a1 estímulo por Epo. En el plasma de estos pacientes existen sustancias (PM>10 kDa) que interrumpen el desarrollo de CFU-E, pero que no modifican el PM de las proteínas de la membrana de los glóbulos rojos. La electroforesis de estas proteínas muestra perfiles similares entre los pacientes y los individuos con función renal normal (FRN). Algunos mecanismos de acción del Al pueden ser conocidos a través de las experiencias realizadas in vitro. El Al³+ es captado por las células eritroides sólo cuando está unido a transfenina (Tf), no desplaza al Fe³+ ya unido a Tf e inhibe el desarrollo de CFU-E si existen sitios de unión vacantes en la molécula de Tf. La inhibición ocurre en presencia de Epo en estadios tempranos de la estimulación celular, no es anulada por mayores concentraciones de Epo o de Ca²+ y depende del compuesto de Al. El estudio de la acción del Al sobre la eritropoyesis in vivo muestra que la sobrecarga oral con 0,5 μmol Al/g peso/día durante 2 semanas, induce la inhibición del desarrollo de CFU-E in vitro, en ratones con FRN. La sobrecarga durante 22 semanas provoca, además, la disminución del hematocrito (Hto) y de la hemoglobina (Hb), correlación negativa entre la concentración plasmática de Epo y el Hto y disminución de la fragilidad osmótica de los eritrocitos circulantes. La administración de 1 μmol Al/g peso/día durante 102 días a ratas con FRN provoca aumento de la concentración sérica de Al y moderada inhibición del desarrollo de CFU-E. Mayores dosis de Al inducen la disminución del Hto y la Hb, el aumento de la resistencia osmótica, el acortamiento de la vida media eritrocitaria y la acumulación ósea de Al. En ratas con IRC, se observa aumento de la concentración de Al en suero, cerebro y hueso, así como una marcada inhibición del desarrollo de CFU-E. En síntesis, el Al resulta tóxico para las células eritroides cuando la acumulación intracelular está favorecida. La liberación lenta desde un compartimiento profundo que lo ha acumulado (tejido óseo), puede derivar en una exposición endógena prolongada de las células eritropoyéticas en la médula ósea y favorecer la aparición de signos de anemia. Palabras claves: insuficiencia renal crónica, anemia, toxinas urémicas, eritropoyesis, inhibición de CFU-E, aluminio, toxicidad del aluminio, acumulación tisular de aluminio.

Abstract:
The anemia of chronic renal failure (CRF) is postulated to be due to several factors. Among them, erythropoietin (Epo) deficiency, circulating inhibitors of erythropoiesis and blood loss during hemodialysis and through the gastrointestinal tract are the most evident. Moreover, aluminum (Al) contained in drugs has been associated to anemia in CRF patients. The aim of the present work is to determine the relationship between accumulated substances in the organism and inhibition of erythropoiesis in CRF patients, and to establish the role of Al in the pathogenesis of the anemia. The results obtained lead to conclude that the number of late erythroid progenitor cells (CFU-E) in CRF patients is appropriate and their response to Epo stimulus is norma] when those cells are isolated from the uremic environment. Substances with MW>10 kDa partially isolated from plasma of CRF patients inhibit the CFU-E growth. The MW of membrane proteins from erythrocytes are not acutely modified by such substances as the electrophoretic patterns of ghosts membrane proteins from both normal and CRF patients are similar. The results from the in vitro assays suggest that erythroid cells only take up Al+³ from media when transferrin (Tf) is present. Al exerts an inhibitory action on erythropoiesis, depending upon the availability of free metal-binding sites in the protein, and does not displace iron already bound to Tf. The inhibitory action occurs in the presence of Epo at early stages of the cellular stimulation period, is not overcome by increasing Epo doses or calcium concentration, and depends on the Al compound employed. The results from the in vivo experiences in animals with normal renal fimction indicate that CFU-E growth is inhibited after a 2-week oral exposure of mice to 0.5 μmol Al/g body weight/day. After a 22-week schedule CFU-E inhibition can be observed as well as decreased hematocrit (Ht) and hemoglobin values, negative correlation between plasma Epo concentration and Ht, and decreased red blood cell osmotic fragility. Rats overloaded with 1 μmol Al/g body weight/day during 102 days show increased serum and bone Al concentration and inhibition of CFU-E growth. Higher Al doses induce not only those alterations but also signs of anemia, as well as the increase of the osmotic resistance and shortening the red cell survival. The experiences in the rats with CRF demonstrate a pronounced CFU-E inhibition with no aggravation of anemia. In addition, Al is accumulated in serum, bone and brain. In summary, Al induces anemia by a complex mechanism and becomes a toxic element to erythroid cells when intracellular accumulation is favoured. A gradual release from a deep compartment, like bone tissue, that has accumulated A1over a long period may result in a protracted endogenous exposure of erythroid cells in the bone mar-row.

"Mecanismos de la sustitución nucleofílica aromática : Efectos estéricos del nucleófilo" (1985). Socolovsky, Susana Emilia. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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"Mecanismos de muerte y supervivencia celular por terapia fotodinámica basada en ácido 5-aminolevúlico" (2012). Teijo, María Julieta. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
La Terapia Fotodinámica (TFD) es utilizada para el tratamiento del cáncer y otras patologías no malignas. Se basa en la administración un compuesto fotosensibilizante (FS) que se acumula selectivamente en el tejido maligno y al recibir luz de longitud de onda adecuada, éste interactúa con el O2 produciendo especies reactivas del oxígeno (ROS), que son altamente tóxicas y desencadenan la muerte celular. La administración exógena del ácido 5-aminolevúlico (ALA), precursor biológico de la síntesis de los tetrapirroles, induce la acumulación de protoporfirina IX (PpIX), el único FS endógeno. En la erradicación de tumores mediante TFD intervienen diferentes procesos de muerte celular, los que incluyen apoptosis, necrosis, y autofagia. En el presente trabajo se estudiaron los mecanismos que llevan a la muerte celular por TFD basada en ALA en células de adenocarcinoma de pulmón humanas (A549) cultivadas de modo convencional -en monocapa- o en esferoides multicelulares (EMCs, agregados celulares compactos que desarrollan gradientes de nutrientes y oxígeno), y en una variante resistente derivada mediante sucesivos ciclos de tratamiento fotodinámico y recuperación. La acumulación de PpIX a partir de ALA aumentó con el tiempo de incubación y la concentración de ALA hasta alcanzar un plateau con 1 mM tanto en monocapas como en EMCs. Estudios de microscopía confocal indicaron que las mitocondrias son el principal sitio de localización de PpIX endógena pero no de PpIX administrada exógenamente, la cual se localiza en la membrana plasmática. Los EMCs presentaron una capacidad de síntesis de PpIX similar a las células en monocapa, mientras que en células resistentes se observaron niveles menores de acumulación. La TFD-ALA reduce significativamente la supervivencia celular de manera dosis lumínica dependiente aunque en menor medida tanto en células resistentes como en EMCs. La TFD-ALA induce en las células la generación de ROS tales como ¹O2, O2ֿ y peróxidos, en células en monocapa pero no en EMCs; y esa producción puede ser modulada por agentes antioxidantes de alto grado de protección como el ascorbato y el trolox, con un consecuente aumento en la viabilidad celular. Se observaron eventos asociados a apoptosis 1 h luego de la TFD: reducción del tamaño celular, irregularidades en la membrana plasmática, condensación de la cromatina, despolarización de la membrana mitocondrial, liberación de citocromo c al citoplasma, externalización de fosfatidilserina y activación de caspasa-3. En cambio, tanto en EMCs como en células resistentes se observó una reducción notable en la producción de ROS y en los parámetros de apoptosis. Por otro lado, en todos los casos se hallaron indicios de un proceso autofágico, caracterizado por la formación de vacuolas de doble membrana y la detección de LC3-II, así como la expresión de la proteína antiapoptótica Bcl-2. La activación del factor nuclear NFκB únicamente se halló en células tratadas con dosis bajas de TFD, mientras que las células resistentes mostraron presencia de este factor en el núcleo en todos los tiempos de irradiación, de manera creciente. Los resultados obtenidos en este trabajo permiten determinar que los mecanismos de muerte celular post-TFD ocurren principalmente por la vía apoptótica intrínseca, pueden ser modulados por agentes antioxidantes, y coexisten con procesos autofágicos. Por otro lado, el modelo de EMCs es más adecuado para el estudio de los efectos de la TFD-ALA respecto de la monocapa, ya que simula la estructura de microtumores avasculares y refleja características histológicas como la secreción de mucopolisacáridos y la expresión del factor inducido por hipoxia (HIF1-α). La autofagia es el mecanismo principal de respuesta a TFD en células resistentes, las cuales a su vez incrementan mecanismos de sobrevida como la activación de NFκB. Estos son factores condicionantes de la eficacia del tratamiento a considerar al aplicar TFD repetidamente en el tratamiento de tumores y al emplear agentes antioxidantes para minimizar el fotodaño a tejidos no tumorales.

Abstract:
Photodynamic therapy (PDT) is a treatment for malignant and non malignant pathologies. It consists on the administration of a photosensitizing drug (PS) which selectively accumulates in tumor cells and upon irradiation with appropriate wavelength light reacts with O2 and produces reactive oxygen species (ROS) leading to cell death. Exogenous administration of 5-aminolevulinic acid (ALA) induces the accumulation of the endogenous PS, protoporphyrin IX (PpIX). Different cell death pathways develop after PDT, such as apoptosis, necrosis, and autophagy. Mechanisms of cell death after ALA-PDT were evaluated in a human adenocarcinoma cell line (A549) cultured in conventional monolayers, or as multicellular spheroids (MCSs, compact cell aggregates which generate nutrient and oxygen gradients) and in a derived PDT-resistant cell culture obtained after repetitive PDT-recovery cycles. PpIX accumulation from exogenous ALA increased with incubation time and ALA concentration reaching a plateau at 1 mM, both in monolayers and MCSs. Confocal microscopy images showed that endogenously generated PpIX localized in mitochondria, and exogenous PpIX in the plasma membrane. Similar PpIX accumulation rates were found in MCSs with respect to monolayers, whereas derived resistant cells showed lower levels. ALA-PDT significantly reduced cell survival in a light-dose dependent manner, but to a lesser extent in resistant cells and MCSs. Cells subjected to ALA-PDT in monolayers produce ROS like ¹O2, O2ֿ and peroxides, but not in MCSs. They can be modulated by high protection grade antioxidants such as ascorbate or trolox, with the consequent increase in cell viability. Several apoptosis related features were observed after PDT: cell shrinking, membrane blebbing, chromatin condensation, mitochondrial membrane despolarization, cytocrome c release to the cytoplasm, phosphatidylserine externalization and caspase-3 activation. MCSs and resistant cells showed a marked reduction in ROS production and apoptotic features; as well as autophagic signs including doble membrane vacuoles and LC3-II detection, in addition to antiapoptotic protein Bcl-2 expression. Nuclear factor NFκB was detected only after low dose PDT, but in resistant cells all irradiation times showed presence of NFκB in the nucleus, increasing with irradiation time. Results presented in this work indicate that cell death mechanisms induced by ALA-PDT occur mainly by the apoptotic intrinsic pathway, which can be modulated by antioxidant agents, and coexist with autophagic processes. In addition, MCSs are an appropriate model for the study of ALA-PDT because they mimic avascular microtumors and present hystological features like mucopolysacharides secretion and hipoxia-inducible factor expression (HIF1-α). Autophagy is the principal cell death pathway occurring in resistant cells in which increased survival mechanisms, like NFκB activation, were found. Factors conditioning PDT efficacy should be considered when applying repetitive PDT for tumor treatment together with the use of antioxidants to minimize photodamage to non malignant tissue.

"Mecanismos de proliferación dependientes del estado redox celular: rol de AKT y otras kinasas involucradas en la progresión del ciclo celular" (2009). Antico Arciuch, Valeria Gabriela. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
En las últimas décadas se demostró que la producción transitoria de peróxido de hidrógeno (H2O2) constituye un evento muy importante de señalización disparado a través de la activación de receptores de superficie o determinado por el estado metabólico mitocondrial, y que modula el grado de fosforilación de determinadas proteínas. En este contexto, estudios recientes han confirmado la presencia de kinasas en la mitocondria que hemos interpretado como un mecanismo modulatorio en la disponibilidad celular de las kinasas. Las mitocondrias normales poseen la mayor concentración celular de ATP y H2O2 en el estado estacionario y contribuyen naturalmente al grado de fosforilación y oxidación de proteínas, dos modificaciones post-traduccionales centrales en la activación de las kinasas. Sobre estas bases, formulamos la hipótesis que el estado redox produce efectos celulares diferenciales en consonancia con la activación de Akt1 y ERK1/2 en la mitocondria, y que en este compartimiento, el H2O2 determina cambios conformacionales que favorecen la fosforilación y posterior translocación nuclear de las mismas. Los estudios realizados en esta Tesis confirmaron que: 1) en la línea celular NIH/3T3, el H2O2 efectivamente modula la progresión del ciclo celular a través de la oxidación y fosforilación selectiva de Akt1 en mitocondrias; 2) en la línea tumoral LP07, el H2O2 asimismo promueve la oxidación selectiva de ERK1/2 o p38-JNK1/2 y posterior translocación al núcleo con efectos ulteriores en la proliferación celular; y 3) el sistema de tiorredoxinas (Trx) modula el destino celular regulando el nivel de oxidantes en las líneas celulares y provocando una activación selectiva en el eje central de Akt1 en el modelo tumoral analizado in vivo. En la línea NIH/3T3, la modulación por H2O2 involucró la entrada de P-Akt1 Ser473 a las mitocondrias, donde fue fosforilada en Thr308 por PDK1. A concentración celular limitada de H2O2, la fosforilación de Akt1 en Thr308 en mitocondrias fue significativa, determinó su pasaje al núcleo y disparó mecanismos genómicos que favorecieron la proliferación celular. En cambio, a elevadas concentraciones de H2O2, la asociación Akt1-PDK1 fue interrumpida y P-Akt1 Ser473 fue retenida en la mitocondria en detrimento de su translocación nuclear. La actividad disminuida de Akt1 favoreció la liberación de citocromo c al citosol conduciendo a la apoptosis. Los efectos diferenciales en la interacción Akt1-PDK1 dependieron de la oxidación selectiva de la Cys310 de Akt1 a ácido sulfénico y sulfónico. Las respuestas celulares observadas en la línea tumoral LP07 involucraron la activación selectiva de ERK1/2 y la interacción eficiente con MEK1/2 determinada por la oxidación de cisteínas conservadas pertenecientes a dominios redox sensibles. Estas modificaciones post-traduccionales que tuvieron lugar en la mitocondria determinaron el pasaje de la kinasa al núcleo. Considerando que las mitocondrias tumorales son disfuncionales, su incapacidad para incrementar la producción de H2O2 podría interrumpir la oxidación sincronizada de ERK1/2 y la regulación del ciclo celular causando la persistencia del fenotipo proliferante. En el mismo modelo tumoral analizado in vivo, el silenciamiento de Trx1 y 2 fue capaz de revertir el efecto de las condiciones redox proliferativas por una activación diferencial de Akt1. Los resultados obtenidos indicaron que al revertir la baja condición redox proliferante, P-Akt1 Ser473 aumentó en la mitocondria en detrimento de la translocación al núcleo, mientras que en los tumores que exhibieron bajo H2O2, P-Akt1 Ser473 se encontró predominantemente en el núcleo, sugiriendo una marcada modulación en la activación de la kinasa y su posterior translocación al núcleo. En esta Tesis, se demuestra el rol central del H2O2 en la activación y tráfico mitocondrial de Akt1 y ERK1/2 en la progresión del ciclo celular. Se concluye que la localización subcelular de estas kinasas en mitocondrias aporta un nuevo modelo para explicar la regulación de la activación por la oxidación de cisteínas específicas y la fosforilación en los residuos correspondientes. De esta forma, el ciclo intramitocondrial de Akt1 y ERK1/2 constituye un eje central para la modulación redox del destino celular en células normales o tumorales.

Abstract:
Over the last decades, it has been demonstrated that the transitory production of hydrogen peroxide (H2O2) constitutes a very important event in signaling that can be triggered by activation of surface receptors or determined by mitochondrial metabolic state, and that modulates the phosphorylation level of certain proteins. In this context, recent studies have confirmed the presence of kinases in the mitochondria that we interpreted as a modulatory mechanism in the cellular availability of the kinases. Normal mitochondria have the major cellular ATP and H2O2 steady state concentrations and naturally contribute to the phosphorylation level and protein oxidation, two main postranslational modifications in the activation of kinases. On these bases, we postulated the hypothesis that redox state produces differential cellular effects in accord to Akt1 and ERK1/2 activation in mitochondria, and that in this compartment, H2O2 determines conformational changes that favor their phosphorylation and subsequent nuclear translocation. The studies performed in this Thesis confirmed that: 1) in NIH/3T3 cell line, H2O2 effectively modulates cell cycle progression through the oxidation and selective phosphorylation of Akt1 in mitochondria; 2) in the tumoral cell line LP07, H2O2 promotes as well the selective oxidation of ERK1/2 or p38-JNK1/2 and further translocation to nucleus with later effects in cell proliferation; and 3) the thiorredoxin system (Trx) modulates cell fate regulating the oxidant level and inducing a selective activation in the central axis of Akt1 in the tumoral model analyzed in vivo. In NIH/3T3 cell line, the modulation by H2O2 involved the entrance of P-Akt1 Ser473 to mitochondria, where it was phosphorylated in Thr308 by PDK1. At H2O2 cellular limiting concentrations, the phosphorylation of Akt1 in Thr308 in mitochondria was pronounced, determined its passage to nucleus and triggered genomic mechanisms that favoured cell proliferation. Oppositely, at higher H2O2 concentrations, Akt1-PDK1 association was disrupted and P-Akt1 Ser473 was retained in mitochondria in detriment of its nuclear translocation. Akt1 low activity favoured the release of cytochrome c to cytosol triggering apoptosis. The differential effects in Akt1-PDK1 interaction depended on the selective oxidation of Cys310 in Akt1 to sulfenic and sulfonic acid. The cellular responses observed in LP07 cell line engaged the selective activation of ERK1/2 and the efficient interaction with MEK1/2 determined by the oxidation of conserved cysteines belonging to redox sensitive domains. These postranslational modifications that took place in mitochondria determined the passage to nucleus. Considering that tumoral mitochondria are dysfunctional, the incapacity to increase H2O2 concentration could disrupt the synchronized oxidation of ERK1/2 and the regulation of cell cycle causing the persistence of the proliferative phenotype. In the same tumoral model analyzed in vivo, Trx1 and 2 silencing was able to revert the effect of redox proliferative conditions by a differential activation of Akt1. The obtained results indicated that in these conditions P-Akt1 Ser473 increased in mitochondria instead of translocating to nucleus, while in tumors with low H2O2 condition, P-Akt1 Ser473 was found predominantly in nucleus, suggesting a pronounced modulation in the activation and translocation of the kinase. In this Thesis, we demonstrated the key role of H2O2 in the activation and mitochondrial traffic of Akt1 and ERK1/2 in cell cycle progression. We conclude that the subcelullar localization of these kinases in mitochondria provides a new model to explain the regulation of the activation by oxidation of specific cysteines and the phosphorylation in the corresponding residues. In this sense, the intramitochondrial cycle of Akt1 and ERK1/2 constitutes a central axis for the redox modulation of cell fate in normal and tumoral cells.

"Mecanismos de regulación negativa de la respuesta inmune en pacientes con enfermedad de Chagas" (2012). Argüello, Rafael José. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
La enfermedad de Chagas es causada por el parásito protozoario intracelular Trypanosoma cruzi (T. cruzi) y afecta alrededor de 10 millones de personas. Aproximadamente un 20 a 30% de los sujetos crónicamente infectados muestran la progresión a miocardiopatía, después de padecer infección asintomática durante un período de años a décadas. La miocardiopatía de la enfermedad de Chagas es la causa más frecuente de miocardiopatía infecciosa en el mundo. Las respuestas inmunes mediadas por células CD8 y células T CD4 son cruciales para el control de esta infección crónica. En el pasado, debido a la escasez de los parásitos en el corazón, prevaleció la hipótesis de que la miocarditis chagásica crónica era atribuible exclusivamente a reacción cruzada autoanticuerpos al tejido cardiaco, y que la presencia del parásito era dispensable para la inflamación y fisiopatogénesis. Esta idea, en combinación con la elevada toxicidad y la falta de estudios controlados sobre la eficacia del tratamiento, exacerbó el escepticismo sobre la conveniencia de un tratamiento antiparasitario durante la infección crónica. Este escepticismo se mantuvo hasta finales de la década de los 90. Por otra parte, las pruebas serológicas convencionales pueden mantenerse positivas durante años o incluso décadas después de tratamiento antiparasitario exitoso y los resultados de un ensayo clínico doble ciego controlado con placebo para determinar la eficacia del tratamiento benznidazol no están disponibles actualmente. En el presente trabajo hemos estudiado los mecanismos inmunoregulatorios presentes en células T de sangre periférica, específicas o no contra T. cruzi y también en el corazón de pacientes humanos infectados con este parásito. Así mismo evaluamos el impacto del tratamiento tripanocida (benznidazol) sobre, la expresión de las moléculas de inmunoregulatorias y sobre los niveles de subpoblaciones de células T (ítems 1, 2 y 3). 1) Caracterización funcional de moléculas inmunoregulatorias y producción de citoquinas por parte de linfocitos T específicos contra T. cruzi. 2) Evaluación del impacto del tratamiento con benznidazol en subpoblaciones de linfocitos T en pacientes con infección crónica. 3) Composición celular, grado de diferenciación celular y perfil funcional de las células reclutadas hacia el corazón de pacientes con miocarditis crónica de Chagas. 1) Caracterización funcional de moléculas inmunoregulatorias y producción de citoquinas por parte de linfocitos T específicos contra T. cruzi. En los individuos infectados, más del 80% de los linfocitos T específicos contra el parásito productores de IFN-γ, presenta expresión del receptor inhibitorio CTLA-4, pero no de LIR-1. Por el contrario, en los mismos sujetos los linfocitos T específicos contra antígenos de la vacuna TetaDif productores de IFN-γ, no expresan ni CTLA-4 (3%), ni LIR-1 (5%). Además demostramos que la expresión de CTLA-4 en células T específicas contra T. cruzi tiene consecuencias funcionales, debido a la activación de CTLA-4 conduce a la disminución de la producción de IFN-γ en respuesta a antígenos de parásitos. Interesantemente, detectamos expresión de CTLA-4 en linfocitos T en el corazón de pacientes con miocarditis chagásica crónica. Luego de la activación policlonal, la expresión de CTLA-4 aumenta en mayor medida en pacientes sintomáticos en comparación con la inducción de la misma en sujetos asintomáticos y no infectados (P<0,001). La expresión de este receptor inhibitorio en células T específicas contra el parásito en repetidas ocasiones durante la exposición antigénica crónica, podría resultar en el agotamiento immunológico observado en el compartimento total de células T después de 10-20 años de la infección inicial. 2) Evaluación del impacto del benznidazol en subpoblaciones de linfocitos T que se encuentran aumentadas en pecientes crónicamente infectados. La administración del fármaco tripanocida en adultos con infección crónica por T. cruzi induce una disminución temprana, duradera y significativa (5 años de seguimiento) en los niveles de linfocitos T altamente diferenciados, los cuales vuelven a niveles normales. Este cambio se observa en la mitad (7 de 14) de los individuos infectados tratados, pero en ninguno de los individuos infectados no tratados seguidos en el tiempo (0 de 12). La serología convencional acompaña a la disminución de los CD4 + LIR-1 + obtenido en los primeros tiempos después del tratamiento y, por tanto constituiría un marcador precoz subrogante de la eficacia del tratamiento. 3) Composición celular, grado de diferenciación celular y perfil funcional de las células reclutadas hacia el corazón de pacientes con miocarditis crónica de Chagas. Con el fin de caracterizar los tipos celulares presentes y su posible rol durante la miocarditis de la enfermedad de Chagas, se analizaron la composición celular (i.e. CD3, CD4, CD8, CD20, CD21, CD68, CD57), la expresión de moléculas coestimuladoras (i.e. CD27), receptores inhibitorios (i.e. HLA-G, PD-1, CTLA-4), factores de transcripción de TH1 o células T reguladoras (i.e. Tbet, FOXP3), marcadores de senescencia (i.e. CD57, CD45RA) y un marcador de ciclo celular activo (i.e. Ki67). 3a. El porcentaje de células T (CD3 + , CD4 + y CD8 + células) se encuentra incrementado significativamente en las regiones con mayor grado de inflamación (hasta 70% del total infiltrado). Por el contrario, el porcentaje de macrófagos (% CD68 + ) fue similar en regiones de alto y bajo nivel de infiltración (20% del infiltrado). Por otro lado, las células B (i.e. células CD20 + ) se observaron sólo en algunas áreas con alto grado de inflamación y en bajo porcentaje (i.e. mediana, rango; 2%, 0-13%). 3b. La mayoría de los linfocitos infiltrantes mostraron expresión de CD45RO y CD27, marcadores de células con experiencia antigénica y bajo grado de diferenciación. Por el contrario, la expresión de PD-1, CD57 y CD45RA fue muy baja o ausente en el corazón de pacientes con enfermedad de Chagas independientemente del grado de miocarditis. 3c. La expresión del factor de transcripción maestro de TH1, Tbet, se observó en una importante proporción de células durante la miocarditis chagásica. En contraste, el nivel de células T reguladoras (i.e. FOXP3 + ) mostró ser escaso. Se observaron altos niveles del células expresando el marcador del ciclo celular activo, Ki67, las cuales a su vez resultaron coexpresar CD3, pero no CD8. 3d. Mediante un análisis de estadística de dos dimensiones pudimos demostrar la infección del miocardiocito humano durante el curso natural de la infección induce un reclutamiento eficiente de linfocitos T con experiencia antigénica y bajo grado de diferenciación (i.e. CD45RO + CD57 – ). En resumen, hemos encontrado que las células T reclutadas por el corazón infectado de pacientes con Chagas miocarditis poseen bajo grado de diferenciación y un fenotipo similar al de los linfocitos T específicos contra T. cruzi en presentes en sangre periférica. Además, se observó que las células T proliferarían in situ, y que los linfocitos T con experiencia antigénica y bajo grado de diferenciación son reclutadas por los miocitos infectados de manera eficiente.

Abstract:
Chagas disease, caused by the intracellular protozoan parasite Trypanosoma cruzi (T. cruzi), affects around 10 million people. An estimated 20 to 30% of the chronically infected subjects show progression to cardiomyopathy, after being asymptomatic for a period of years to decades. Chagas heart disease is the most frequent cause of infectious cardiomyopathy in the world. Immune responses mediated by CD8 and CD4 T cells are crucial for the control of this chronic infection. In the past, due to the scarcity of parasites in the heart, it was hypothesized that chronic chagasic myocarditis was exclusively attributable to cross-reacting autoantibodies to cardiac tissue and that the presence of the parasite was unnecessary for pathogenesis. This belief, in combination with the high toxicity of treatment and lack of treatment efficacy tests led to skepticism about the convenience of antiparasitic treatment for chronic T. cruzi infection, which persisted until late 1990s. Moreover, conventional serologic assays remain positive after years or even decades after successful treatment and results of a double-blind placebo controlled clinical trial to determine benznidazole treatment efficacy are not available. During my thesis I studied immunoregulatory mechanisms in total peripheral T cells, T. cruzi- specific T cells, and also in heart infiltrating cells from infected human patients. I was able to evaluate the impact of trypanocidal treatment (benznidazole) on the expression of immunoregulatory molecules and T cell subsets in the blood and heart of these patients (item 1, 2, and 3). In order to contribute to the progress towards drug discovery in this neglected and poverty related disease, I developed an automatized method for highthroughput screenings of drugs against trypanosome parasites. 1) Evaluation of the impact of benznidazole treatment in T cell subsets that are increased in chronically infected subjects. 2) Functional characterization of immunoregulatory molecules and cytokine production by T. cruzi-specific T cells from peripheral blood of infected subjects. 3) Cellular composition, grade of differentiation and functional profile of cells recruited by the heart of patients with chronic Chagas myocarditis. 1) Evaluation of the impact of benznidazole on T cell subsets that are increased in chronically infected subjects. Trypanocidal drug administration in chronically infected adults induces a significant, early and long lasting (5 years of follow-up) decrease on highly differentiated effector T cells that return to normal levels. This change is observed in half (7 out of 14) of the infected individuals but in none of their untreated counterparts (0 out of 12). Conventional serology accompanies the decrease in CD4 + LIR-1 + obtained at earlier times after treatment and thus would constitute an early surrogant marker of treatment efficacy. 2) Functional characterization of immunoregulatory molecules and cytokine production by T. cruzi-specific T cells from peripheral blood of infected subjects. More than 80% of the IFN-γ producing T. cruzi-specific T cells from chronically infected patients show high expression of the inhibitory receptor CTLA-4, but not LIR-1. In contrast, IFN-γ-producing vaccine antigen-specific T cells from the same infected subjects do not express neither CTLA-4 (3%), nor LIR-1 (5%). We demonstrated that CTLA-4 expression in T.cruzi-specific T cells has functional consequences, because activating CTLA-4 leads to decreased IFN-γ production in response to parasite antigens. Moreover, the expression of CTLA-4 was observed in T cells in the heart of patients with chronic Chagasic myocarditis. Interestingly, we found that after policlonal activation, CTLA-4 expression was more significantly increased (P<0.001) in symptomatic subjects in comparison with asymptomatic and uninfected subjects. The expression of this inhibitory receptor in parasite specific T cells in conjunction with the chronic antigenic exposure could result in the observed exhaustion of the total T cell compartment after 20-40 years of the initial infection. 3) Cellular composition, grade of differentiation and functional profile of the cells recruited by the heart of patients with chronic Chagas myocarditis. In order to determine their role in the pathogenesis of chronic Chagas heart disease, we analyzed the cellular composition (CD3, CD4, CD8, CD20, CD21, CD68, CD57), the expression of co-stimulatory molecules (CD27), inhibitory receptors (HLA-G, PD-1, CTLA-4), transcription factors of TH1 or regulatory T cells (Tbet, FOXP3), senescence (CD57, CD45RA) and active cell cycle markers (Ki67). 3a. The percentage of T cells (CD3 + , CD4 + and CD8 + cells) are highly increased in regions with the highest degree of inflammation (up to 70% of the total infiltrate). Conversely, the percentage of macrophages (%CD68 + cells) was similar in regions with high and low level of infiltration (20% of the infiltrate). On the other hand, B cells (CD20 + cells) were only observed in some areas bearing high degree of inflammation (Median, range; 2%, 0-13%). 3b. Most heart infiltrating T cells showed CD45RO and CD27 expression, markers of antigen experienced T cells with low grade of differentiation. In contrast, PD-1, CD57 and CD45RA expression were absent, being this in agreement with the absence of terminally differentiated effector T cells and NKs in the heart of Chagas disease patients. 3c. TH1 (Tbet) were highly abundant during Chagas myocarditis. In contrast, regulatory T cells were scarce (FOXP3 + ). Cells expressing high levels of the active cell cycle marker, Ki67, showed CD3 expression but lacked CD8. 3d. Using two dimensional statistics I demonstrated that in-vivo infected human cardiac myocytes efficiently recruit antigen experienced (CD45RO + CD57 – ) T cells with low grade of differentiation. In summary, we found that T cells recruited by the infected heart of patients with Chagas myocarditis bear low grade of differentiation and a strikingly similar phenotype to T. cruzi- specific T cells present in peripheral blood. Moreover, we determined that T cells proliferate in situ, and that antigen experienced T cells are more efficiently recruited than other mononuclear cells by the infected myocytes (2-Dimensional statistics and Monte-Carlo simulations).

"Mecanismos de replicación del ácido deoxiribonucleico : ADN polimerasas en linfocitos humanos" (1977). Strusberg, Sylvia Teresa. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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"Mecanismos de señalización inducidos por el factor de crecimiento y transformación Beta 1 (TGF beta sub 1), en fibroblastos de ratón Swiss 3T3" (2000). Cadenas, María Belén. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
La superfamilia del TGFβ está formada por polipéptidos que regulan diferencialmente la división celular, en mamíferos. Dependiendo del tipo celular, el TGFβ1 puede inhibir, promover o potenciar la división celular. En monocapas confluentes y aquietadas de la línea celular Swiss 3T3, el TGFβ1 (O,5—2 ng/ml) no induce, ni inhibe la proliferación celular. Sin embargo, este factor es capaz de potenciar la proliferación inducida por la PGF2α (300 ng/ml) . De las señales activadas por la PGF2α, se buscó cúales eran las más importantes en la sinergia con el TGFβ1. Se comenzó estudiando la quinasa C (PKC), a través de la retromodulación con 12-tetradecanoilforbol l3-acetato (TPA, 800 nM, 96 hs.), o Briostatina l (lOO nM, 96 hs.). En la condición de retro-modulación de la PKC, se observó que el TGFβ1 (1,0 ng/ml) era capaz de inducir la proliferación celular (50 % de células en fase S, después de 28 hs. de estimulación, y 50 % de aumento en el número de células, después de 48 hs. de estimulación), siendo ésta dependiente, tanto de la concentración del factor, como de la concentración de los compuestos que retro-modulan la PKC. En las células pretratadas con TPA, la fase G1 tiene unas 6 a 7 horas más, que en las células sin pretratar. En la primer condición, el TGFβ1 induce la expresión de la ciclina D1, y en correlación a la mayor duración de la fase G1, ocurre horas más tarde después de la estimulación (lO-12 hs.), comparado con las células sin pretratar, estimuladas con PGF2α (6-9 hs.) . Fue interesante observar, que la PGF2α, induce la expresión de la ciclina Dl, en células pretratadas con TPA, aún cuando en esta condición no es mitogénica, y a pesar que la CDK4 se halle presente. Este resultado lleva a plantear que la expresión de la ciclina Dl, no necesariamente indica que la célula se dividirá, y además que es independiente de la PKC. Con el uso del anticuerpo monoclonal anti PKCα , se observó que esta enzima está ausente en el momento de agregado el TGFβ1, en células pretratadas con TPA. La inhibición directa de la PKC con el inhibidor específico GF 109203X (1O μM), agregado una hora antes a células sin pretratar, no fue suficiente para permitir que el TGFβ1 indujera la mitogénesis. El GF es capaz de inhibir parcialmente la sinergia entre el TGFβ1 y la PGF2α, mientras que inhibe totalmente la sinergia entre el TGFβ1 y el OAG, en células sin pretratar. Es decir que la PKC no es suficiente, pero sí necesaria en la primer sinergia, y sí muy importante en la última. El agregado de GF por períodos prolongados, no logra retro-modular la PKC. Los receptores del TGFβ1, detectados con el uso de anticuerpos, están presentes en ambas condiciones, y la medición del transporte de glucosa, inducido por este factor, pone en evidencia que la actividad de los mismos, no se ve alterada por el pretratamiento con TPA. El agregado de ácido okadaico (5 nM), junto al TGFβ1, en células sin pretratar, induce la síntesis de ADN (lO % de células en fase S), indicando la presencia de fosfatasas de ser/thr, pero no sería el único impedimento, por el cual el TGFβ1 no es mitogénico en las células Swiss 3T3. En el estudio de las sinergias del TGFβ1 con insulina y PGE1, se observó que, en células pretratadas con TPA, PGE1 no induce la proliferación, ni potencia la inducción de esta última por el TGFβ1 solo o agregado con insulina. De estos resultados se concluye, que la PKC es necesaria para que la PGE1 potencie la sinergia entre el TGFβ1 más insulina. La falta de potenciación entre el TGFβ1 y la PGE1, podría indicar un camino de señalización en común. Inhibiendo la PKA con PKI, péptido inhibidor (l nM), y también con el uso del inhibidor H-89 (l nM), se encontró que la inhibición de esta enzima no altera la inducción de la proliferación por el TGFβ1, en células pretratadas con TPA. Con el uso del inhibidor genisteina (10 μM), se observó que las quinasas de tirosina están involucradas en la sinergia del TGFβ1 y la PGF2α, en ambas condiciones, y en la inducción de la proliferación por el TGFβ1, en células pretratadas con TPA. El uso de lovastatina (80 μM) y mevalonato (800 μM), puso en evidencia la importancia relativa de la isoprenilación de proteínas, en la sinergia entre el TGFβ1 y la PGF2α, en ambas condiciones. El TGFβ1 no activa la MAPK (ERK 1/2) en ninguna condición, ni potencia la actividad, ni la presencia de la misma, en la sinergia con la PGF2α. La actividad de esta enzima se midió, a través de la inmunoprecipitación y fosforilación de la mielina básica, y con el anticuerpo anti ERK 1/2, bifosforilado (forma activa). El TGFβ1 induce la translocación de la Smad4 (medida por inmunoflourescencia, con anticuerpo anti Smad4), en ambas condiciones, y ésta no se ve alterada en las sinergias de este factor y la PGF2α. En conclusión, el TGFβ1 induce la proliferación celular en células Swiss 3T3, que han sido pretratadas con compuestos capaces de retro-modular la PKC, es decir, primero activada y luego degradada. La inducción de la ciclina Dl, debe ocurrir por una vía alternativa a ERK l y 2. El pretratamiento con TPA lleva a las células a una fase G0 diferente de la misma fase en la que se encuentran las células confluentes y aquietadas, sin pretratar. El TGFβ1 activa las moléculas señalizantes específicas de su camino de señalización, y éstas deben interaccionar con factores de transcripción u otros compuestos, que surgen por el pretratamiento con TPA, haciendo que la fase G1 sea más larga, tiempo en el cual se sintetizan y/o modifican compuestos necesarios para inducir la proliferación celular.

Abstract:
TGFβ is a superfamily of polypeptides that can differencially regulate mammalian cell division. Depending upon TGFβ1 interaction with various cell types, its action can cause inhibition, promotion, as well as potentiation of cell division. In confluent resting Swiss 3T3 cells, TGFβ1 (0,5-2 ng/ml) neither not induce, nor inhibits cellular proliferation. However, this factor enhances PGF2α (300 ng/ml) proliferative response, in this cell type . Of PGF2α-induced signalling activities, our endeavour was focused in to those involved in the synergy with TGFβ1. The first activity studied was protein kinase C (PKC), through it's “down-modulation” either with the phorbol ester, 12-tetradecanoylphorbol l3-acetate (TPA, 800 nM, 96 hs), or Bryostatin 1 (100 nM, 96 hs). In PKC “down-modulated” cells, TGFβ1 can induce entry in S phase (50 % of cells in S phase, after 28 hs of stimulation, and 50 % more cells, upon 48 hs of stimulation), being dependent upon factor concentration, as well as on PKC-“down-modulating” compounds concentration. In TPA-treated cells, the G1 phase is of 6 to 7 hs more, than cells without treatment. In the first condition, TGFβ1 induced cyclin D1 expression, and in correlation with the G1 phase extension time, this expression occurs hours latter after stimulation (10-12 hs), compared with cells without treatment, stimulated with PGF2α (6-9 hs) . It was interesting to observe that PGF2α induced cyclin D1 expression in TPA-treated cells, eventhough in this condition failed to induce mitogenesis, and even with CDK4 presence. This results implie that cyclin D1 expression, does not necessarily indicate that cells are going to divide, and that such event is independent of PKC activity. Using monoclonal antibody anti PKCα , we reveal that this enzyme is absent upon TGFβ1 addition, in TPA-treated cells. PKC direct inhibition with GF 109203X (10 μM), PKC-specific inhibitor, added 1 hour prior to cells without treatment, was not enough to allow TGFβ1 induce mitogenesis. GF inhibited parcially the synergy between TGFβ1 and PGF2α, and prevent totally the action between TGFβ1 and OAG, in cells without treatment. Thus, PKC is not sufficient, but yet necessary in the first synergy, and important in the last one. GF added for long periods of time, is not capable of down-modulates PKC. TGFβ1 receptors, detected by antibodies, are present in both conditions, and glucose transport measurements, induced by this factor, puts in evidence, that receptor activities are not altered by TPA treatment. Okadaic acid (5 nM) added with TGFβ1, in cells without treatment, induce DNA synthesis (10 % of cells in S phase), indicating the existence of ser/thr phosphatases. However, this would not be the only retrain for TGFβ1 to induce mitogenesis in Swiss 3T3 cells. In the synergies study between TGFβ1, insulin and PGE1, it was observed that in TPA-treated cells, PGE1 neither induce proliferation, nor enhances TGFβ1 action, added without or with insulin. From this findings we conclude that PKC is necessary for PGE1 to enhance the synergy between TGFβ1 and insulin. The lack of synergy between PGE1 and TGFβ1, may indicate that they share common signalling pathways. PKA inhibited using PKI (1 nM), peptide inhibitor, and H-89 (1 nM) inhibitor, reveal that this activity is not involved in TGFβ1-induced proliferation, in TPA-treated cells. The use of inhibitor Genistein (10 μM), enable to show that tirosine kinases activities might be involved in the synergy between TGFβ1 and PGF2α, in both conditions, as well as for the TGFβ1-induced proliferation in TPA-treated cells. Using lovastatin (80 μM) and mevalonate (800 μM), indicated the relative importance of protein isoprenylation in the synergy between TGFβ1 and PGF2α, under both conditions. TGFβ1 did not activate MAPK (ERKl/2) in any condition, nor enhanced it's activity or presence in the synergy between PGF2α. MAPK activity measured by immunoprecipitation and phosphorylation of myelin basic protein, as well as by immunodetection with antibody anti ERK 1/2 biphosphorylated (active form). Thus, this results indicated that MAPK activity was induced only by PGF2α, and was not altered by TGFβ1 addition. Smad4 translocation induced specifically by TGFβ1 (measured by immunofluorescence with antibody anti Smad4), in both conditions, is not altered in the synergy with PGF2α. We conclude that TGFβ1 induces proliferation in Swiss 3T3 cells, whose PKC had been “down-modulated” by specific compounds, thus, first activated and then degraded. Cyclin D1 induction by TGFβ1 may occurs via an alternative mechanisms to ERK 1/2 action. TPA treatment leave the cells in a different G0 state, compared with the same state in which confluent and resting Swiss 3T3 cells are. TGFβ1 activated its specific signalling molecules, and this ones may interact with transncription factors or other compounds, which appeared by TPA treatment, thus lengthening G1 phase duration, required for the synthetisis and/or modification of compounds necessaries to induce cellular multiplication.

"Mecanismos de transducción de receptores de hormonas proteicas : Relación entre sistemas adenilato ciclasa dependientes e independientes" (1996). Dada, Laura Andrea. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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"Mecanismos de transducción de señales en el reloj biológico de mamíferos" (2001). Ferreyra, Gabriela Alejandra. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
Los ritmos biológicos diarios son el resultado de la interacción entre un reloj circadiano endógeno y factores ambientales sincronizadores, principalmente la luz, que ejerce su efecto a través de cambios en la fase de los ritmos controlados. El objetivo del presente trabajo de tesis fue caracterizar la vía (o una de las vías) de transducción de señales fóticas que ponen en hora al reloj circadiano de mamíferos. Para ello, se realizaron técnicas de registro comportamental (medición de actividad locomotora), neuroquímico (actividad de neurotransmisores), bioquímico (actividad enzimática, cuantificación proteica, fosforilación, etc.) y molecular (western blot, hibridación in situ) en hámsters (Mesocricetus auratus), obteniendo tejido hipotalámico conteniendo los núcleos supraquiasmáticos, sede del reloj circadiano. Los resultados de esta tesis, junto con las evidencias de la bibliografía sobre el tema, permiten sugerir un modelo de señalización de cuya entrada es la interacción del glutamato de la vía retinohipotalámica con receptores de tipo NMDA, que inducen un aumento en el influjo de calcio. A su vez, este ion es capaz de activar tanto a la proteína quinasa dependiente de Ca2+ y calmodulina (CaMKII) y a la óxido nítrico sintetasa (NOS). El óxido nítrico, y posiblemente también el monóxido de carbono, otro mensajero gaseoso, producen un aumento en la actividad de la guanilil ciclasa soluble (GC), que promueve una subida en los niveles del GMPc y la activación de la proteína quinasa G (PKG). Si bien son pocos conocidos los sustratos de esta en el cerebro, se aportan evidencias en favor de que esta vía de señales lleva a la expresión fótica de genes reloj como mPer2.

Abstract:
Daily biological rhythms are the result of the interaction between an endogenous circadian clock and environmental entraining agents, the main of which is light, which exerts its effect through phase changes in overt rhythms. The aim of this thesis work was to characterize the signal transduction pathway that put the mammalian circadian clock on time. For this, techniques of behavioral recording (locomotor activity), neurochemistry (neurotransmitter activity), biochemistry (enzymatic activity, protein quantification, phosphorylation, etc.) and molecular biology (western blot, in situ hybridization) were performed in hamsters (Mesocricetus numtus), obtaining hypothalamic tissue which contained the suprachiasmatic nuclei (SCN), the site of a biological clock. The results of this work, together with previous evidences from the literature, suggest a signaling model whose input is retinohypothalamic glutamate interaction with NMDA receptors in the SCN, inducing an increase in calcium influx. This ion might activate both Ca2+/calmodulin dependent kinase (CaMKII) and nitric oxide synthase (NOS). Nitric oxide, and possibly also carbon monoxide, another gaseous messenger, induces an increase in soluble guanylate cyclase (GC)activity, which in turn elevates cGMP levels and activate protein kinase G (PKG). Although PKG substrates in the brain are not well known, evidences suggesting that this pathway leads to the photic expression of clock genes such as mPer2 are provided.

"Mecanismos estacionarios e impulsivos de disipación de energía en la Corona Solar" (1999). Milano, Leonardo Julio. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
La corona solar está formada por un plasma de alta temperatura cuya dinámica da lugar a una rica variedad de eventos de disipación de energía. Por un lado, las fulguraciones, capaces de liberar cantidades enormes de energía (hasta 10(32)erg) en tiempos del orden de minutos. Por el otro, el calentamiento estacionario de las regiones activas, con una tasa de 10(5)—10(7)erg cm (-2) s (-1), que las mantiene a una temperatura dos órdenes de magnitud mayor que la de la capa atmosférica inmediatamente inferior (la fotósfera). Estos fenómenos pueden ser descriptos, al menos parcialmente, en la marco de la magnetohidrodinámica. El problema principal al que se enfrenta esta descripción es que los coeficientes moleculares de disipación en la corona son lo suficientemente pequeños como para que los fenómenos disipativos solo puedan ser explicados en presencia de estructuras de escala pequeña. En ese sentido, la turbulencia magneto hidrodinámica y la reconexión magnética resultan tal vez los candidatos naturales a describir, respectivamente, el calentamiento estacionario de la corona y la disipación impulsiva en fulguraciones. Un estudio teórico-numérico de intermitencia magneto hidrodinámica nos permite relacionar las propiedades estadísticas de la turbulencia con la geometría (asintoticamente fractal) de las zonas de disipación, y afirmar que la disipación estacionaria en la corona solar se encuentra sumamente concentrada en zonas distribuidas en forma aleatoria. La aplicación de una teoría de clausura turbulenta a dos puntos indica que los arcos magnéticos son esencialmente calentados por corrientes eléctricas cuasi-estacionarias, inyectadas por el campo de velocidades fotosférico. Estudiamos, tanto en forma numérica como teórica, un caso de reconexión magnética turbulenta entre dos tubos de flujo dentro de un arco coronal, obteniendo una tasa de disipación acorde a la de las microfulguraciones. Por último, una serie de estudios observacionales de la dinámica de las estructuras coronales en la línea espectral Hα nos permite conjeturar que el aumento de la vorticidad de esas estructuras, presuntamente ligado a la evolución de los campos dinámicos, puede constituir una herramienta útil para la predicción de fulguraciones.

Abstract:
The hot plasma in the solar corona shows a very rich variety of energy dissipation events. On one hand, the solar flares release enormous amounts of energy (up to 10(32) erg) in typical times of the order of minutes. On the other hand, the steady heating in active regions, with rates within 10(5)—10(7) erg cm(-2) s(-1) maintain these regions at a temperature two orders of magnitude higher than that of the photosphere. These phenomena can be described, at least partially, within the framework of magneto hydrodynamics. The main problem faced by this description is that the molecular dissipation coefficients in the corona are so small that the previously described dissipation phenomena can only be explained if small scale structures are present. It is in this sense that magneto hydrodynamic turbulence and magnetic reconnection seem to be the natural candidates to describe, respectively, the steady heating of the corona and the impulsive energy release in flares. A numerical-theoretical study of magneto hydrodynamic intermittence allows us to relate the statistical properties of the turbulence to the geometry of the (asymptotically fractal) geometry of the dissipation regions, and state that the steady dissipation in the solar corona is highly concentrated in randomly distributed zones. Application of a two-point turbulent closure theory indicates that coronal loops are primarily heated by quasi-steady electrical currents pumped by the photospheric velocity field. We study, both by theoretical and numerical means, the turbulent magnetic reconnection between two flux tubes inside a coronal loop, obtaining a dissipation rate consistent with those observed for microflares. Finally, a series of observational studies in the Hα spectral line leads us to argue that the enhancement of the vorticity of these structures, presumably linked to the evolution of the dynamical fields, might be a useful tool for flare prediction.

"Mecanismos inmunológicos involucrados en la prevención del rechazo semi-alogénico fetal" (2003). Ramhorst, Rosanna Elizabeth. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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"Mecanismos inmunopatogénicos en la neuromiopatía chagásica experimental" (1996). Mirkin, Gerardo A.I.. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
Los mecanismos patogénicos subyacentes a las alteraciones neuromusculares producidas durante la infección con Trypanosoma cruzi fueron estudiados en un modelo murino empleando una cepa miotrópica de escasa virulencia (CA-I) y una cepa letal pantrópica (RA), mediante técnicas electrofisiológicas, histológicas e inmunológicas. Ratones C3H/HeN infectados con la cepa CA-I manifestaron un patrón electromiográfico de compromiso muscular primario, en tanto los infectados con RA, revelaron un patrón neuropático primario. Los estudios histopatológicos evidenciaron alteraciones inflamatorias de severidad creciente en los tejidos afectados estudiados en este modelo: músculo isquiotibial, nervio ciático y médula espinal. Las lesiones musculares eran de mayor intensidad en la infección con CA-I y las de tejido nervioso predominaban con RA, lo cual está de acuerdo con el tropismo parasitario. El fenotipo celular predominante en los infiltrados inflamatorios dependió de la cepa de T.cruzi, del tejido y del tiempo post-infección. Los rasgos más destacados en la infiección con la cepa CA-I fueron: a) Predominio de linfocitos T CD4 en músculo esquelético durante la fase aguda y crónica temprana y, b) Presencia de linfocitos B con IgM de superficie en la fase crónica tardía en todos los tejidos. Las características más relevantes de la infección con RA fueron: a) predominio de linfocitos T CD8 en tejido nervioso durante todo el curso de la infección, b) presencia de células NK (asialo-GMl+) en tejido muscular durante la fase crónica y, c) presencia células CD4-, CD8- en tejido nervioso durante la fase crónica. Estudios de proliferación linfocitaria realizados durante la infección crónica con el clon K-98 de CA-I demostraron la existencia de linfocitos T CD4 y CD8 autorreactivos frente a Ag de tejido muscular esquelético y sistema nervioso. En estudios similares con la cepa RA ambassubpoblaciones de linfocitos T sólo proliferaron frente a Ag de SN. La transferencia pasiva de linfocitos T CD4 de ratones infectados con K-98, indujo miositis con predominio de células T CD4+ y macrófagos en ratones singeneicos normales, sugiriendo el desarrollo de hipersensibilidad retardada (HR), frente a Ag musculares. Los linfocitos T CD8 de los mismos ratones no desencadenaron patología neuromuscular en los receptores. La transferencia de linfocitos T CD4 y CD8 de ratones infectados con RA, indujo neuritis y leptomeningitis, sugiriendo el desarrollo de mecanismos de HR como de citotoxicidad dependiente de linfocitos T frente a Ag de sisterna nervioso.

Abstract:
The pathogenic mechanisms underlying the newomuscular alterations during manosoma d infedion were studied in a mnurh?e model by means of electrophysiological, histological and immunological techniques in inbred mice infected with a low virulence myotropic strain (CA-I) and a highly virulent pantropic strain by means of electrofisiological, histological and immunological techniques. C3H/HeN mice infected with CA-I showed an electromyographic pattern of primaxy muscle compromise while those infected with RA disclosed a primary neuropathic pattern. Histological studies revealed inflammation of increasing severity in the affected tissues studied in this model: hamsting muscle, sciatic nerve and spinal cord. The muscle lesions were more intense in mice infected with CA-I, and those in nervous tissue were more intense in mice infected with RA in agreement with the parasite tropism. The predominant phenotype in the inflammatory infiltrates depended on the T.cruzi strain, the tissue and post-infection time studied. The relevant features in the infection with CA-I were: a) Predominance of CD4 T lymphocytes in skeletal muscle during the acute and early chronic phases and, b) Presence of surface IgM positive B lymphocytes during the late chronic phase in all tissues. The relevant fatures in the infection with RA were: a) Predominance of CD8 T lymphocytes in nervous tissue during the course of infection, b) Presencia of NK cells (asialo-GMl+) in muscle tisuue during the chronic phase and, c) Presence of CD4-, CD8- cells in nervous tissue during the chronic phase. Lymphocyte proliferation studies performed during the chronic phase with the K-98 clone of CA-I showed the existence of nervow system Ag and muscle Ag autoreactive CD4 and CD8 T lymphocytes. In similar studies with the RA strain both T cell subsets proliferated against nervous tissue Ag only. Pasive cell transfer of CD4 T lymphocytes fiom K-98-infected mic, induced myositis with predominance of CD4 T cells and macrophages in normal syngeneic mice, suggesting the development of delayed-type hypemdtivity (DTH) against muscle Ag. CD8 T lymphocytes fiom the same donors did not develop neuromuscular pathology in recipients. The transfer of CD4 and CDS T lymphocytes fiom RA-infected mice induced neuritis and leptomeningitis in recipients, suggesting the development of both DTH and T lymphocyte-dependent cytotoxicity against nervous system Ag.

"Mecanismos involucrados en el desarrollo y sostenimiento de la exocitosis altamente acoplada en células cromafines" (2016-10-25). Moya Díaz, José. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
En esta tesis se estudiaron los mecanismos asociados con la exocitosis vesicular altamente acoplada al estímulo, su recuperación, y su mantenimiento frente a la aplicación de potenciales de acción a bajas frecuencias de estimulación, propias del estado basal de estas células. En primer lugar, se evidenció que frente a la aplicación de un estímulo que simula un potencial de acción se libera un grupo de ≈ 8 vesículas, al que denominamos ETAP (por exocytosis triggered by action potential). Este pool vesicular está incluido en el pool inmediatamente liberable (IRP, ≈ 25 vesículas), y su exocitosis depende en un 50% de fuentes de Ca2+ extracelulares y en un 50% de un mecanismo independiente del influjo de Ca2+. Mientras que IRP recupera lentamente (τ ≈ 7 s) luego de ser deprimido, ETAP presenta una rápida cinética de recuperación (τ ≈ 0.7 s). Esta recuperación depende de dos procesos: (i) transferencia de vesículas desde pooles vesiculares río arriba, y (ii) una endocitosis rápida dependiente de dinamina y altamente acoplada a la exocitosis precedente. En la segunda parte de esta tesis se investigó el mecanismo de exocitosis independiente del influjo Ca2+ mencionado previamente. Utilizando despolarizaciones cuadradas de 100 ms (máxima respuesta), se determinaron la siguientes características para dicho fenómeno: (i) independencia de fuentes extracelulares e intracelulares de Ca2+; (ii) dependencia de la proteína SNARE sinaptobrevina; (iii) dependencia sigmoidea con el voltaje aplicado; (iv) los resultados sugieren que el sensor de voltaje sería el canal de Ca2+ tipo P/Q, y que interaccionaría con la maquinaria exocitótica a través de la secuencia synprint. En resumen, los resultados muestran que un potencial de acción induce una exocitosis altamente acoplada y sincrónica al estímulo que es dependiente en parte de un mecanismo activado por Ca2+ y en parte de otro activado directamente por voltaje. Finalmente, demostramos que esta exocitosis, gracias a su rápida velocidad de recuperación vesicular, es capaz de mantener la secreción de manera continua a frecuencias basales fisiológicas.

Abstract:
In resting conditions, chromaffin cells fire action potentials at frequencies of 0.2-0.5 Hz, while under stress the frequency increases to 10-15 Hz. In this thesis we studied the mechanisms involved in the development and maintenance of exocytosis in response to the application of action potentials, individually and at low frequencies. In first place, we showed that the application of a stimulus that resembles a single action potential induced the release of a group of ≈ 8 vesicles that we defined as “exocytosis triggered by action potential” (ETAP). Our results show that this pool is part of the immediately releasable pool (IRP ≈ 25 vesicles), and its exocytosis depends 50% on extracellular Ca2+ sources and 50% on a mechanism that is independent of Ca2+ influx. While IRP refilling is slow (τ ≈ 7 s) after depletion, ETAP showed a fast kinetic of recovery (τ ≈ 0.7 s). This recovery depends on two processes: (i) vesicular transference from upstream pools, and (ii) a fast dynamin-dependent endocytotic process, which is tightly coupled to the precedent exocytosis. In the second part of this thesis we investigated the Ca2+- independent exocytotic mechanism previously mentioned. Using square depolarizations pulses of 100 ms (maximal response), the following characteristics were determined for this phenomenon: (i) independence on external and internal Ca2+ sources; (ii) dependence on the SNARE protein synaptobrevin; (iii) sigmoidal dependence with the voltage applied; (iv) the results suggest that the voltage sensor could be the P/Q type Ca2+ channel, which can interact with the exocytotic machinery through its synprint sequence. In summary, our results show that an action potential induces an exocytotic response highly coupled, and synchronous with the stimuli, which depends in part on a mechanism activated by Ca2+ and in part on other mechanism activated directly by voltage. Finally, we demonstrated that this exocytosis, due to its fast vesicular recovery, is able to maintain the secretion under the application of action potentials at basal physiological frequencies.

"Mecanismos involucrados en la adquisición de la hormono-independncia : interacción entre receptores de progesterona y otras vías de señalización" (2003). Lamb, Caroline A.. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
En este trabajo de Tesis se evaluaron las siguientes hipótesis: 1. El receptor de progesterona (RP) está involucradoen el crecimiento tumoral progestágeno-independiente (PI). 2. Vias preliferativas activadas por factores de crecimiento activan al RP. 3. Factores del estrema tumoral participan en la transición hacia la hormono-independencia activando RP. 4. Los receptores de estrógenos alfa (REα) tienen un rol en el crecimiento tumoral pregestágeno-dependiente (PD). Los ensayos se realizaron en un modelo experimental de inducción de cáncer de mama por administración prolongada de acetato de medroxiprogesterona (MPA) en ratones hembras vírgenes de la cepa BALB/c. Los tumores utilizados fueron todos carcinomas ductales metastáticos con alto contenido de RE y RP, que se comportan como hormono-dependientes en los primeros pasajes subcutáneos singeneicos, creciendo sólo en presencia de progestágenos. En pasajes sucesivos pueden adquirir un fenotipo progestágeno-independiente, independizándose del requerimiento de hormonas, pero aún así mantienen la expresión de RE y RP. Un estudio de comportamiento de una serie de tumores PI, nos condujo a subclasificarlos en respondedores (PI-R) o no respondedores (PI-NR) (Helguero y col. Breast Cancer Res and Treat 79: 379-390, 2003) de acuerdo a la sensibilidad in vivo para regresionar con el tratamiento a antiprogestágenos. Para evaluar si existen factores de crecimiento capaces de reemplazar a los progestágenos en la estimulación de la proliferación celular en cultivos primarios de un tumor PD, el CC4-HD, usamos al bFGF y bloqueamos el RP mediante el uso de antiprogestágenos (RU 486 y ZK 299) y mediante el uso de oligonucleótidos antisentido. En todos los casos el bloqueo del RP inhibió la proliferación celular inducida por MPA, factores séricos o bFGF, de manera específica. Resultados similares se obtuvieron utilizando cultivos primarios de 3 tumores PI diferentes: 59-2-HI, C7-2-HI y CC4-HI. Estudios de Mobility Gel Shift confirmaron que tanto el MPA como el bFGF pueden inducir la activación del RP en células en cultivo y que los mismos se encuentran constitutivamente activados en cultivos primarios de tumores PI. Por otra parte se demostró que in vivo la terapia con oligonucleótidos antisentido de RP fue capaz de inducir una inhibición del crecimiento tumoral. Los tumores de animales tratados mostraron una significativa reducción de células en fase proliferativa y en la expresión de RP. Se observó incremento de apoptosis sólo en un tumor en el cual el tratamiento indujo reducción de tamaño. Para evaluar la expresión del bFGF y los receptores (RFGF 1 al 4) en los tumores PD y PI procedimos a evaluar primero su expresión en distintos estadios del desarrollo de glándulas mamarias normales por inmunohistoquímica. Si bien la expresión de bFGF en la mama normal de ratón ya estaba reportada, nuestros estudios revelaron una regulación de la expresión en el desarrollo. Los 4 receptores también se expresan en las mamas normales y su expresión también está regulada en los distintos estadíos del desarrollo. Por inmunohistoquímica o inmunofluorescencia no se detectaron diferencias evaluables de expresión de bFGF o de sus receptores entre tumores PD y PI-R; si bien se pudo determinar la marcación de bFGF predominantemente estromal y la de los receptores en el parénquima tumoral. Los RFGF 2 y 3 están ampliamente expresados con localización nuclear además de la convencional. Debido a que con la técnica inmunohistoquímica no se puede discriminar entre las distintas isoformas de bFGF, se hicieron estudios de Western blots para identificar la isofonna clásica de 16kDa. Se detectó una mayor expresión de esta isoforma cuando los tumores PD crecían en ausencia de progestágenos. Para poder evaluar mejor la contribución de las células epiteliales o los fibroblastos en la expresión de bFGF, separamos ambas poblaciones y se hicieron cultivos primarios. Observamos mayor expresión de bFGF en los fibroblastos estromales de tumores PI que en los de tumores PD. En su conjunto estos datos indicarían que el bFGF estromal podría contribuir a inducir la proliferación celular en tumores PI a través de la activación de RP. En co-cultivos de células epiteliales obtenidas de un tumor PD con fibroblastos estromales obtenidos de un tumor PD o de uno PI se demostró que ambos fibroblastos ejercían un efecto sinérgico de la proliferación celular y que este efecto era mayor con los fibroblastos PI. A la inversa, células epiteliales PI cultivadas con fibroblastos PD crecieron más lentamente que al cultivarlas con fibroblastos PI. En el primer capitlo concluímos que los tumores con fenotipo PD y los PI-R necesitan de un RP funcional para proliferar y que el estroma cumple una participación activa en el crecimiento tumoral. En el crecimiento PI-R, el bFGF junto con otros factores provenientes del estroma podría estar activando los RP presentes en el parénquima, contribuyendo al fenotipo PI. El estroma PI liberaría una mayor cantidad de factores en respuesta a señales del parénquima. En el segundo capítulo estudiamos la participación del RE en el crecimiento tumoral PD y para ello bloqueamos el REα con un antiestrógeno puro, el ICI 182.780 y oligonucleótidos antisentido de REα. Como resultado, en ambos casos obtuvimos una inhibición de la proliferación celular acompañada por una disminución de expresión de RP, sugiriendo que el REα participa en el crecimiento PD y que la alta expresión de RP pueda deberse a la presencia de RE activados. En el tercer y último capítulo estudiamos el efecto de dos SERMs, y del antiestrógeno puro ICI 182.780, utilizados en la clínica sobre el crecimiento de un tumor PD y sobre la síntesis de RP. El ICI 182.780, el tamoxifeno y el raloxifeno mostraron efectos inhibitorios per se en el crecimiento in vitro al igual que el 17-β—estradiol (E2) pero en mayores concentraciones. El raloxifeno indujo una estimulación de la proliferación en presencia de progestágenos. EI ICI 182.780 y el raloxifeno revirtieron el efecto inhibitorio del E2 mientras que el tamoxifeno fue inhibitorio. El ICI 182.780 disminuyó la síntesis de RP mientras que el tamoxifeno y el E2 los aumentaron y el raloxifeno no tuvo efectos significativos. Concluimos que el tamoxifeno tiene un efecto similar al observado en la clínica en nuestro modelo experimental inhibiendo el crecimiento tumoral y aumentando la expresión de RP. Estos resultados nos llevan a hipotetizar que el tamoxifeno pueda ejercer efectos inhibitorios por su efecto estrogénico leve más que por su acción antiestrogénica. En conjunto estos resultados: a) jerarquizan el rol del receptor de progesterona en el crecimiento de carcinomas mamarios, b) brindan al estroma un posible rol protagónico en la adquisición de la hormono-independencia y c) la similitud entre los efectos del tamoxifeno obtenidos en la clínica y en estos tumores son interesantes para validar aún más los dos ítems anteriores en cuanto a su relevancia clínica.

Abstract:
In this Thesis work we have tested the following hypothesis: 1. Progesterone receptors (PR) are involved in progestin-independent (PI) tumor growth. 2. Proliferative pathways activated by growth factors activate PR. 3. Tumor stromal factors activate PR and participate in the transition to hormone-independency. 4. Estrogen receptors alpha (ERα) are involved in progestin-dependent (PD) tumor growth. All experiments were carried out in an experimental model in which the continuous administration of medroxyprogesterone acetate (MPA) to virgin BALB/c female mice induces mammary carcinomas. The tumors are metastatic ductal carcinomas expressing high levels of PR and ER showing a hormone-dependent growth pattern in syngeneic passages, since they only grow in the presence of MPA. In successive passages the tumors may acquire a progestin-independent phenotype and they can grow in the absence of MPA, even though they retain ER and PR levels. In a recent work of our laboratory (Helguera et al Breast Cancer Research and Treatment 79: 379-390, 2003) we classified PI tumors in responsive (PI-R) and unresponsive (PI-UR) based on their capacity to regress with antiprogestin treatment. In order to evaluate the ability of growth factors to mimic the stimulatory effect of progestins on cell proliferation, primary cultures of the PD tumor line (CC4-HD), were used. Cells were incubated with either MPA or bFGF and PR expression was blocked using antiprogestins or antisense oligonucleotides. Both treatments were able to reduce significantly ³H-thymidine uptake and cell number suggesting that PR are mediating bFGF induced cell proliferation. Using primary cultures from three different PI tumors: 59-2-HI, C7-2-HI and CC4-HI we were also able to demonstrate that antiprogestins and antisense oligonucleotides were able to inhibit cell growth. Specificity of antisense treatment was assessed using unrelated cells and using scrambled oligonucleotides. The elfectiveness was assessed by Western blots and by binding techniques. Mobility Gel Shift studies confirmed that both MPA and bFGF can induce PR activation in PD cells and that PR are constitutively activated in primary cultures of PI tumors. On the other hand, these in vitro studies were supported by in vivo assays in which we demonstrated that antisense therapy using phosphorothioated oligonucleotides inhibited tumor growth. Tumors from antisense-treated animals showed a significant reduction of proliferating cells and PR expression, while no differences were found when comparing tumors from scrambled- treated or control mice. We next wanted to explore the expression of bFGF and its receptors (FGFR 1 to 4) in PD and PI tumors and in different developmental stages of normal mammary glands. The presence and distribution of bFGF in normal murine mammary gland has already been described, but no studies regarding its expression in different developmental stages have been acknowledged. The four receptors were present in normal mammary glands and their expression, as bFGF, were also regulated in the different developmental stages. Immunofluorescence and immunohistochemical studies did not reveal any significant differences in bFGF and FGFR expression between PD and PI tumors; although we could determine a basically stromal and parenchymal staining for bFGF and FGFR respectively. FGFR-2 and FGFR-3 were expressed in the nuclei of parenchymal cells in addition to the reported conventional localization. Immunohistochemical studies could not distinguish between the different bFGF isoforms so Western blot assays were used to determine the expression of the classical bFGF isoform of 16 kDa. This isoform was highly expressed in tumors from untreated as compared to MPA-treated mice. As bFGF was more expressed in stroma than in the parenchyma of both PD and PI tumors and to further evaluate the contribution of epithelial or fibroblastic cells to bFGF expression, we separated both populations obtaining tumor epithelial or fibroblastic enriched primary cultures. An impressive increase in bFGF expression was observed in stromal fibroblasts from PI tumors as compared to those of PD tumors. On the other hand, epithelial PD cells co-cultivated with fibroblastic PD cells or with Pl fibroblasts showed that both fibroblastic populations had a synergic effect on cell proliferation but this effect was greater when epithelial PD cells were co cultured together with PI fibroblasts. These data altogether indicate that stromal bFGF could contribute to activate cell proliferation in PI tumors through PR activation. In the first chapter we concluded that PD and PI-R tumors need a functional PR in order to proliferate and that the stroma has an active role in tumor growth. In Pl-R tumor growth, bFGF and other factors coming from the stroma could be activating PRs present in tumor parenchyma, contributing to the PI phenotype. In the second chapter we studied the role of ER in PD tumor growth. We blocked ERα with a pure antiestrogen (ICI 182.780) and antisense oligonucleotides to ERα. As a result, in both cases cell proliferation was inhibited and this was associated to a decrease in PR expression, suggesting that ERα participates in PD tumor growth and that the high levels of PR expression may be due to constitutive ER activation. In the last chapter, we studied the effects of two SERMs and a pure antiestrogen (ICI 182.780) commonly used in clinical studies, on PD tumor growth and on PR synthesis. ICI 182.780, tamoxifen and raloxifene disclosed inhibitory effects per se in in vitro cell proliferation as 17-β-estradiol (E2) although at higher concentrations. Raloxifene stimulated cell proliferation in the presence of MPA. ICl 182.780 and raloxifene reversed E2 inhibitory effect whereas tamoxifen was inhibitory. ICI 182.780 reduced PR expression while tamoxifen and E2 increased them and raloxifene had no significant effect. We conclude that tamoxifen has a similar effect to that observed in the clinic in our experimental model inhibiting tumor growth and increasing PR expression. These results led us to hypothesize that tamoxifen can exert its inhibitory effects as a result of small estrogenic effects and not because of its antiestrogenic action. Altogether our results: a) underline the role of PRs in the growth of mammary carcinomas, b) highlight the role of stromal factors in the acquisition of hormone-independence and c) the similarity between the effects of tamoxifen obtained in the clinic and in our tumors validate even further our experimental model of breast cancer highlighting the clinical relevance of the two items described above.

"Mecanismos involucrados en la atresia del folículo ovárico: relación entre esteroidogénesis, angiogénesis y apoptosis" (2008). Irusta, Griselda. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
En este trabajo se han realizado experimentos para dilucidar la función local en el ovario de la Hormona Liberadora de Gonadotrofinas (GnRH-I). Se han estudiado procesos fundamentales del desarrollo folicular como la síntesis de esteroides sexuales y la angiogénesis ovárica en su relación con la apoptosis folicular. En nuestro laboratorio se postuló que el GnRH-I ejerce una acción inhibitoria durante el desarrollo folicular actuando como modulador intraovárico. En ratas estimuladas con gonadotrofinas analizamos los niveles de esteroides sexuales y la expresión y contenido de enzimas ováricas responsables de la síntesis de esteroides luego del tratamiento con un agonista de GnRH-I, Acetato de Leuprolide (LA). Los efectos observados se han corroborado con experimentos realizados in vitro utilizando este mismo agonista. Además, estudiamos factores angiogénicos esenciales para el desarrollo y establecimiento de la vasculatura en el folículo ovárico, como también parámetros de la atresia folicular. El tratamiento con el agonista afectó la síntesis de esteroides ováricos al igual que el contenido folicular de las enzimas esteroidogénicas, produciendo una disminución en la síntesis de andrógenos y como consecuencia, en la producción de estradiol. Estos resultados se observaron en los experimentos realizados in vivo e in vitro. También se observó una disminución en el contenido de factores angiogénicos y de sus receptores, acompañado de un aumento de la actividad de caspasa-3, enzima efectora clave en el proceso de apoptosis folicular. Se concluyó que el factor GnRH-I actuaría en el ovario localmente afectando factores esenciales para el desarrollo folicular. Este factor interfiere en la foliculogénesis inducida por gonadotrofinas, alterando la síntesis de esteroides gonadales e inhibiendo la angiogénesis folicular. Esto alteraría el balance de los factores de supervivencia de las células foliculares, causando la activación de proteínas reguladoras de la apoptosis, llevando a los folículos en desarrollo al proceso de atresia.

Abstract:
In the present work, we have performed experiments to elucidate the local ovarian role of Gonadotropin Releasing Hormone-I (GnRH-I). Main processes of the follicular development were studied as sexual steroids synthesis, angiogenesis and its relationship with the follicular apoptosis. In our laboratory, it was proposed that GnRH-I exerts an inhibitory action of follicular development acting as a local ovarian modulator. In gonadotropin-stimulated rats treated with a GnRH-I agonist, Leuprolide Acetate (LA), we analyzed the sexual steroids levels and the expression and content of steroidogenic enzymes. The in vivo results were compared and corroborated by performing in vitro experiments using the agonist. Moreover, we analyzed essential angiogenic factors for the development and stabilization of the vascular vessels in the ovarian follicle as well as, follicular atresia parameters. The agonist treatment altered the ovarian steroids synthesis and the follicular content of the steroidogenic enzymes, diminishing the androgen synthesis and as a consequence, the estradiol production. These results were observed in in vivo and in vitro experiments. We also observed a decrease in follicular angiogenic factors and their receptors content, and this was parallel to an increase in the activity of caspase-3 enzyme, key effector of the follicular apoptosis process. We concluded that GnRH-I would act locally in the ovary affecting essential factors for follicular development. In addition it interferes in the gonadotropin-induced folliculogenesis, altering gonadal steroids synthesis and inhibiting follicular angiogenesis. This will lead to an imbalance of the survival factors of the follicular cells, causing the activation of apoptotic regulatory proteins and inducing atresia in the developing follicles.

"Mecanismos involucrados en la duración de la respuesta inmune humoral al virus de la fiebre aftosa" (1996). Wigdorovitz, Andrés. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
La fiebre aftosa constituye un serio problema sanitario que afecta a las especies biunguladas que genera severas consecuencias económicas a nivel mundial. Las vacunas formuladas con virus inactivado como antígeno (Ag) inducen respuestas de anticuerpos seroneutralizantes (AcN) de corta duración y es necesaria la revacunación periódica. La infección experimental en ratón adulto genera una continua e intensa respuesta de AcN tal como sucede en el huésped natural. Esta prolongada síntesis de Acs anti-VFA hace del modelo murino un excelente sistema para el estudio de los mecanismos involucrados en una prolongada respuesta humoral. Aunque este fenómeno es conocido desde hace tiempo, las bases inmunológicas responsables de la prolongada inmunidad inducida luego de la infección se encuentran aún sin dilucidar. Con la intención de comprender la causa de la respuesta inmune humoral al VFA, la primera parte de este trabajo de tesis estuvo dirigida a aclarar si el mantenimiento de los niveles de Acs puede ser explicado por un fenómeno de infección persistente del individuo, o mediante una persistencia antigénica mediada por células presentadoras de antígeno (CPA). La segunda parte del trabajo de tesis fue dirigida a estudiar los mecanismos de acción de dos efectivos inmunomoduladores (Avridine -AVR- y la pared de Mycobacterium -PCM) en la inducción de una prolongada respuesta humoral. Es importante enfatizar que los ensayos de transferencia utilizados en este trabajo permitieron acotar el sistema a los esplenocitos transferidos, debido a que estas células resultaron suficientes para inducir una prolongada respuesta humoral en los animales receptores normales (Tabla 1). La hipótesis de la existencia de una infección persistente fue descartada mediante la utilización de varios métodos, en especial la falta de detección del genoma utilizando un ensayo de PCR cuya sensibilidad es de 10-3 DIRL 50%.(Tabla 3 A y B). Además, el hecho de que haya sido posible obtener resultados similares a través de la inmunización de los animales dadores con antígenos inertes corroboró que la replicación viral definitivamente no es una condición indispensable para que se induzca una prolongada respuesta humoral (figura 6B). La transferencia de esplenocitos irradiados provenientes de animales infectados a animales receptores presensibilizados y negativizados (inmunizados con bajas dosis de virus inactivado) permitió la detección funcional de CPA específicas para el virus aftoso. La inhibición de la presentación antigénica (PA) in vitro, los ensayos de inhibición de la PA in vivo y el establecimiento de una correlación entre la capacidad de presentar el Ag y el título de Acs del animal dador corroboraron que, en el modelo utilizado, la presencia de CPA es el mecanismo que media la prolongada respuesta humoral anti-VFA que se observa en animales que fueron infectados. Dos datos experimentales merecen ser destacados: (i) Las células B son suficientes para la producción del fenómeno (figura 16B). (ii) Las CPA fueron capaces de permanecer en el animal dador por lo menos 365 días después de la infección (figura 15 B) Conociendo que la presencia de CPA es el mecanismo que media la prolongada respuesta humoral anti-VFA en los animales infectados, se analizó: la capacidad de inducir CPA en los animales inmunizados con diferentes formulaciones vacunales. Los ensayos realizados demostraron que tanto las CPA que provenían de animales infectados así como las obtenidas de ratones que fueron inmunizados con las diferentes formulaciones fueron capaces de inducir Acs detectables por ELISA. Sin embargo, solamente los esplenocitos de animales infectados o inmunizados con la vacuna inmunomodulada con AVR indujeron Acs de tipo neutralizante en los ratones receptores presensibilizados (figura 20 B). La utilización del ensayo de doble transferencia (figura 22) demostró que la presencia de Ag circulante en el animal dador no es necesaria para el mantenimiento de las CPA (figura 24). Estos resultados son coincidentes con la continua presencia de CPA en los animales infectados (hasta los 365 días post-infección) en los cuales no es posible encontrar antígeno viral ni partículas infecciosas. Se utilizó un sistema de PA donde el antígeno a ser considerado es mucho más simple en términos de cantidad de determinantes antigénicos para intentar explicar la diferencia observada entre las respuestas inducidas por las distintas vacunas utilizadas. Los esplenocitos extraídos de los animales inmunizados con dosis crecientes correspondiente a la secuencia 135-160 de VP1 del VFA O1C (P1) indujeron respuestas correlativamente incrementadas de Acs detectables primero, por ELISA y, posteriormente, por SN. Estos resultados apuntalan la hipótesis que sostiene que las diferencias entre la inducción de anticuerpos neutralizantes y aquellos detectados solamente por ELISA puede ser meramente debida a la masa antigénica presentada. Posteriormente, se analizó el efecto de los dos inmunomoduladores en un posible procesamiento diferencial de las distintas porciones del P1 Los resultados demostraron que, en efecto, estas diferencias existen, ya que los patrones de reactividad demostrados por los sueros de los animales infectados e inmunizados con AVR resultaron similares y cualitativamente diferentes a aquellos presentados por los sueros de los animales inmunizados con PCM o el vehículo oleoso per se (figura 25). Esto sustentaría que adicionalmente a un fenómeno de tipo cuantitativo, también existe un factor cualitativo como explicación a las diferencias encontradas en la respuesta humoral inducida en los animales receptores de células provenientes de dadores inmunizados con diferentes inmunomoduladores. La estrecha correlación entre la presencia y actividad de las CPA específicas para VFA, y los titulos de Acs observados en los animales que fueron estimulados antigénicamente de la forma más diversa con (infectados experimentalmente o inmunizados con virus inactivo bajo muy diferentes condiciones), poderosamente sugiere que el mecanismo involucrado en el mantenimiento de la respuesta inmune es la presencia de CPA reestimulando en forma permanente la producción de Acs anti-VFA. Estos resultados son de importancia para el diseño y desarrollo de nuevas vacunas en las cuales se debería principalmente focalizar la atención en metodologías que estimulen la inducción y un eficaz mantenimiento de CPA especificas para VFA en los individuos vacunados.

"Mecanismos involucrados en la inducción del gen de HO-1 en células adrenales. Efecto de ACTH, NO y LPS" (2012). Astort, Francisco. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
La actividad de HO-1 ha sido asociada a una plétora de efectos biológicos. En particular estudios previos de nuestro grupo de trabajo han demostrado su rol como modulador autócrino/parácrino de la esteroidogénesis en la corteza adrenal de ratas estimuladas con ACTH y LPS , así como su acción citoprotectora como parte del sistema antioxidante adrenal. En el presente trabajo de tesis estudiamos mecanismos de inducción de HO-1 en células adrenales. Los resultados obtenidos confirman que el tratamiento de células Y1 con ACTH induce la transcripción de HO-1. Se localizó una zona del promotor murino de HO-1 de 400 pb aledaña al inicio de la transcripción, donde se encontraron secuencias consenso para la unión de los factores de transcripción CREB y AP-1. Se demostró también la participación de la vía de transducción de señales de AMPc/PKA/CREB y de Akt/PKB en el mecanismo de inducción de HO-1 por ACTH. El LPS incrementó la transcripción de HO-1 por un mecanismo que involucra una zona del promotor de aprox. 516 pb (entre -3216 y -2700). Tras el estímulo con LPS constatamos, además, la activación del factor de transcripción NFκB y la regulación de la expresión de HO-1 por la vía de la PKA. Finalmente, encontramos evidencias que nos permiten afirmar que el NO también induce a la HO-1 incrementando su transcripción, por un mecanismo que involucra la activación del factor de Nrf2, la actividad de PKC, la activación de la GCs y la generación de GMPc. En suma, demostramos que diferentes estímulos son capaces de activar la transcripción de HO-1, en células adrenales Y1, utilizando diferentes mediadores y factores de transcripción. Dado su rol modulatorio en la síntesis de glucocorticoides adrenales además de sus efectos citoprotectores, este conocimiento podría utilizarse para diseñar estrategias dirigidas a inducir HO-1 como un blanco novel alternativo en el tratamiento de patologías que cursan con disfunción adrenal.

Abstract:
HO-1 activity has been involved in a plethora of biological effects. In particular, previous studies from our group have demonstrated an autocrine/paracrine modulatory role in steroidogenesis in the adrenal cortex of the rat under the stimulation of ACTH or LPS . In addition, HO-1 induction was shown to exert a citoprotective effect in these cells . Present studies were designed to analyze different mechanisms of HO-1 induction in adrenal cells. Our results confirm that ACTH treatment of Y1 adrenal cells results in an increase in the transcription of the HO-1 gene. Results showed a 400 bp zone of the murine HO-1 promoter near the initiation of the transcription site housing consensus sequences for the binding of CREB and AP-1. The involvement of the cAMP/PKA/CREB and Akt/PKB transduction pathways in ACTH-induced regulation of the HO-1 gene was also demonstrated. HO-1 transcription was also increased by LPS, and this effect was dependent on the presence of a ~516 bp zone in the murine promoter (between -3216 y -2700 bp). LPS-dependent HO-1 gene induction was mediated by the activation of the NFκB transcription factor. The modulation of this pathway by PKA was also demonstrated. Finally, we also showed that NO also increased HO-1 mRNA expression levels through the activation of Nrf2, PKC, and sGC with the resulting production of cGMP. In summary we demonstrated that different stimuli are able to induce HO-1 in the murine adrenocortical cell line Y1, using several signaling pathways that ultimately activate this enzyme’s gene by means of different transcription factors. Considering its role as a modulator of adrenal glucocorticoid synthesis, in addition to its cytoprotective effects, this knowledge could be used to design strategies aimed at inducing HO-1 as a novel alternative target in the treatment of diseases that presents with adrenal dysfunctions.

"Mecanismos involucrados en la regulación de la hipófisis normal e hiperplásica : angiotensina II y esteroides" (2004). Suárez, Cecilia Ana. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
El eje hipotalámico-hipofisiario es una estructura fundamental en el control neuroendócrino del organismo y es en la eminencia media donde se establece la principal conecxión entre ambos componentes a travéz de la liberación de factores hipofisotropos controladores de la secreción hormonal hipofisiaria. De este modo la liberación de PRL está sujeta principalmente a un control tónico de tipo inhibitorio ejercido por la DA, mientras que la sereción de la GH está controlada por la liberación cíclica de GHRH y STT. A nivel periférico, los estrógenos son los principales estimuladores de la síntesis y secreción de PRL y un tratamiento estrogénico crónico produce en la rata el desarrollo de nuestro modelo experimental: un prolactinoma o adenoma de lactotropos. La Angiotensina II (AII), además de ser una hormona involucrada en la regulación de la presión arterial sistémica, es uno de los factores que inducen endócrina y parácrinamente la secreción de PRL. Este octapéptido resulta interesante porque tiene además en diferentes tejidos efectos de tipo proliferativo y angiogénico y, en muchos casos, las acciones estimulatorias ejercidad a través del receptor AT1 son parcialmente compensadas y reguladas por efectos opuestos producidos vía AT2. El sistema renina-angiotensina (SRA) hipofisiario local se encuentra ampliamente influenciado por la acción estrogénica , y nosotros ya habíamos descripto en trabajos previos una alteración de la respuesta a AII en la hipófisis hiperplásica. Especificamente, se encontró alterado el patrón de movilización interna del ciclo y la secreción de PRL. Por los tanto la primera parte de la tesis decidimos analizar con el mayor detalle algunas de las alteraciones de la respuesta a AII en los tumores hipofisiarios, especificamente en relación con la participación de los subtipos de sus receptores. De este modo detectamos por Western-blot y por RT-PCR que el tratamiento estrogénico induce una sobreexpresión de AT2 y una subexpresión de AT1 en hipófisis. Por otro lado, describimos por primera vez la activación de ERK1/2 en la respuesta hipofisiaria a AII y definimos la vía de transducción involucrada en la glándula normal. Este proceso involucra la activación de una proteina Gq, un aumento intracelular del calcio y la transactivación del receptor EGF vía una tirosin kinasa no receptora de la familia Scr. Encontramos además que, en el caso del prolactinoma, la activación de ERK1/2 incluida por AII está en parte mediada por AT2, siendo ésta la primera evidencia de la participación funcional de este receptor en la hipófisis. La terapia farmacológica actual de los prolactinomas en muchos casos no resulta ser suficiente ni definitiva, ya que muchas veces es necesario recurrir a una combinación de cirugía y fármacos, e incluso así, el tumor suele reincidir una vez suspendida la aplicación de la droga. Por lo tanto se continúa en la busqueda de nuevas y más eficientes alternativas para completar la farmacoterapia tradicional. Se ha descripto que la progesterona (P4) es capaz de antagonizar efectos estrogénicos y que la dehidroepiandrosterona (DHEA) tiene un amplio espectro de acciones antitumorales y rejuvenecedoras. Entre otras cosas, DHEA inhibiría la génesis y progresión de distintos tipos de tumores de piel, pulmón, hígado, cólon, mama y próstata. Por otro lado se le ha adjudicado a este esteroide efectos benéficos sobre otras patologías asociadas al envejecimiento y el estrés, como enfermedades cardiovasculares, diabetes, enfermedades autoinmunes, obesidad y decaimiento cognitivo o anímico. Sin embargo, también se han descripto en algunos casos efectos deletéreos asociados a un tratamiento prolongado con dosis farmacológicas de DHEA. Entre ellos, una acción estrogénica sobre algunos tumores estrógeno-dependientes, hipertrofismo uterino y hepático, y desarrollo de ovarios poliquísticos. Por lo tanto decidimos estudiar el efecto de la P4 y la DHEA en nuestro modelo de hiperplasia hipofisiaria. Un tratamiento in vivo con P4 no evidenció efectos de tipo terapéutico, ya que no redujo el aumento del peso hipofisiario ni la hiperprolactinemia inducida por el tratamiento crónico con estrógenos. Sin embargo, pudimos determinar que la P4, sinergizando con los estrógenos, induce la participación de AT2 en la secreción de PRL astimulada por AII, lo que constituye la segunda evidencia de la participación funcional de este receptor en la hipófisis. En cuanto al tratamiento con DHEA, demostramos por primera vez su efecto benéfico sobre el tumor hipofisiario inducido por estrógenos, ya que fue capaz de revertir parcialmente los parámetros tumorales mencionados. Sin embargo, el esteroide mostró también per se una cierta acción hiperplásica, prolactinoliberadora y, bajo ciertas condiciones, estimuladora de la secreción de GH. En células adenohipofisiarias normales en cultivo evidenciamos una acción directa de DHEA a nivel hipofisiario. Si bien no se modificó la secreción basal de PRL y GH, si se vió alterada la respuesta a reguladores hiportalámicos. Así, demostramos que DHEA en hipófisis potencia la liberación de PRL y GH en respuesta a AII y a GHRH respectivamente y reduce la inhibición ejercida por la DA y la STT. Determinamos asimismo que la influencia de DHEA sobre la acción dopaminérgica estaría mediada por la movilización de calcio intracelular, mientras que la influencia sobre la cción de la GHRH estaría mediada por el AMPc. Creemos que los resultados presentados en esta tesis contribuyen a una mayor comprensión de los mecanismos que relacionan la acción estrogénica con la actividad de componentes del SRA, lo que es importante a la hora de entender en mayor profundidad procesos tumorigénicos que implican tanto la hiperplásia como la angiogénesis. Por otro lado, aportan a la explicación de las actuales controversias existentes en relación con la acción de DHEA sobre algunos tipos de tumores, especialmente estrogéno-dependientes, y de los efectos secundarios que muchas veces presenta un tratamiento crónico con este esteroide.

Abstract:
The hypothalamic-pituitary axis is a fundamental structure in the neuroendocrine control of the body. The median eminence is where the main connection between both components is achieved through hypophysotrophic factors that control the pituitary hormonal release. By this means PRL secretion is mainly regulated by an inhibitory tonic control exerted by DA and GH release is controlled by the cyclic liberation of GHRH and STT. At the peripheral level, estrogens are the main stimulators of PRL synthesis and secretion. A chronic estrogenic treatment induces in the rat the development of our experimental model: a prolactinoma or lactotrope adenoma. Angiotensin II (AII), in addition of being involved in the systemic arterial pressure regulation, is one of the endocrine and paracrine inductors of PRL secretion. This octapeptide is interesting because ir also has proliferative and angiogenic effects in different tissues. Besides, it has been described in many cases that the stimulatory actions showed by AII acting at the AT1 receptor subtype are partially counterbalanced and regulated by opposite effects induced via the AT2 receptor subtype. The local pituitary renin-angiotensin system (RAS) is widely influenced by the astrogenic action. Among these influences, we have previously described an alteration in the hyperplastic pituitary response to AII. Specifically, there is an altered pattern of internal calcium mobilization and secretion of PRL. In the first part of this thesis we analyze the altered response to AII present in pituitary tumor, with special relation to AII receptor participation. We detected by Western-blot and RT-PCR that the estrogenic treatment induces an upregulation of AT2 and a downregulation of AT1 pituitary receptors. On the other hand, we described by the first time an ERK1/2 activation in the pituitary response to AII and defined the signal transduction pathway present in the normal gland. This pathway involves the action of a Gq protein, an intracelular calcium increment through PLC and IPE, the fosforilation of a non-receptor tyrosine kinase of the Src family and the EGF´s receptor transactivation. We also found that in the pituitary hyperplasia ERK1/2 activation in response to AII is partially mediated by AT2, being this the first evidence of a functional participation of the receptor in the gland. The present pharmacological therapy of prolactinomas is in many cases incomplete and not definitive. It is often necessary to apply a combination of surgery and pharmacology, and even so the tumor may reappear once the therapeutic drug is removed. So it is still necessary to look for new and more efficient alternatives to complement the traditional pharmacotherapy. It has been described that progesterone (P4) is able to antagonize estrogenic effects and that dehidroepiandrosterone (DHEA) has a wide range of antitumoral and youth-promoting actions. It is proposed that DHEA inhibits the genesis ad promotion of different kinds of tumors of skin, lung, liver, colon, breast and prostate. On the other side it has been ascribed to this steroid beneficial effects in the prevention and treatment of other pathologies associated to aging and stress, like cardiovascular diseases, diabetes, self-immune diseases, obesity, and cognitive impairment. Nevertheless, in some cases some deleterious effects associated to a prolonged and pharmacological treatment with DHEA have also been described. For example, an estrogenic action of DHEA observed in some estrogen-dependent tumors, uterine and hepatic hypertrophism, and development of policystic ovaries. In this context we decided to study the effects of (p4) and DHEA in our hyperplasic pituitary model. An in vivo chronic treatment with P4 did not evidence therapeutic effects, as it did not reduce the pituitary weight increment for the hyperprolactinemia induced by the estrogens. Nevertheless, we could determine that P4, in a synergism with the synthetic estrogens DES, induces the participation of AT2 in the AII-stimulated PRL secretion. This constitutes the second evidence of the functional participation of this receptor in the pituitary. On the other hand, a chronic DHEA treatment was able to partially revert the tumoral parametes previously mentioned though it also showed per se a mild hyperplasic, hyperprolactinemic and, under certain conditions, GH secretory action. In normal adenohypophysial cells in culture, we observed a direct DHEA action at the pituitary level. Although basal PRL and GH secretion were not modified by this steorid, releasing responses to hypotalamic regulators were. We proved that DHEA increases PRL and GH pituitary release in response to AII and GHRH, respectively, and reduces the inhibition induced by DA and STT. We also determined that the influence of DHEA on the dopaminergic action was mediated by and effect on the intracellular calcium mobilization, while the influence on GHRH action was mediated by the cAMP production. We believe that the present results contribute to a better understanding of the mechanisms involved in the relationship between the RAS components and the estrogen effects, which is important to achieve a more accurate description of tumorigenic processes that include hyperplasia and angiogenesis. On the other hand, they may help to explain the present controversies in relation to the action of DHEA in some kinds of tumors, specially the estrogen-dependent ones, and to the side effects which in many cases are produced by a chronic treatment with this steroid.

"Mecanismos moleculares de la degeneración de las motoneuronas en el contexto de la esclerosis lateral amiotrófica" (2010). Ricart, Karina Claudia. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
La Esclerosis Lateral Amiotrófica (ELA) es una enfermedad neurodegenerativa que se caracteriza por la degeneración gradual y muerte de las neuronas motoras de la médula espinal. Aunque en estos últimos años se han producido muchos adelantos sobre las posibles causas de la ELA, todavía no se conoce la fisiopatología de la enfermedad. El objetivo de este trabajo fue profundizar el conocimiento sobre los mecanismos celulares y moleculares que contribuyen a la muerte celular de las motoneuronas, para así entender su muerte selectiva en la ELA. Para el estudio de las características específicas a nivel de células individuales, utilizamos cultivos puros de motoneuronas espinales de rata. En esta tesis doctoral demostramos que, a pesar de que las motoneuronas exhiben una alta dependencia de los factores tróficos para su sobrevida, ciertas combinaciones de factores tróficos desencadenan una muerte apoptótica similar a la descrita para las motoneuronas crecidas en ausencia total de factores tróficos. Dicha muerte celular apoptótica es mediada por el receptor de neurotrofinas p75NTR y depende de la inhibición de la vía de PI3K/Akt y de la activación de la vía JNK, seguidas de la producción de especies reactivas del nitrógeno y la posterior formación de nitrotirosina. Asimismo, demostramos que la formación de nitritirosina en proteínas de las motoneuronas desencadena la muerte celular apoptótica observada en ausencia total de factores tróficos, ya que la presencia de péptidos que contienen tirosina en su secuencia disminuye la nitración endógena y previene la apoptosis, siendo los derivados radicales de la descomposición del peroxinitrito los agentes causantes de esta nitración. Nuestros estudios también demuestran que una de las proteínas nitradas en estas condiciones es la proteína de choque térmico 90 (HSP90), siendo las motoneuronas particularmente sensibles a la inhibición de la actividad ATPasa de la HSP90. La HSP90 también esta nitrada en médulas espinales de pacientes de ELA y en ratones transgénicos usados como modelo experimental de la enfermedad. De estos resultados podemos concluir que la decisión de la motoneuronas en vivir o morir está altamente regulada y que un mismo factor trófico puede producir efectos tan opuestos como activar la apoptosis o inhibirla, dependiendo de su entorno celular.

Abstract:
Amyotrophic Lateral Sclerosis (ALS) is a neurodegenerative disorder characterized by the gradual degeneration and death of motor neurons of the spinal cord. Despite many recent advances regarding the potential causes of ALS, the pathophysiology of the disease is not yet known. The aim of this Doctoral Thesis work was to extend our basic knowledge of the cellular and molecular mechanisms that contribute to motor neuron cell death and to better understand their selective degeneration and loss in ALS. The use of pure spinal motor neurons culture allows for the study of specific characteristics at the single cell level. In this Doctoral Thesis dissertation, we demonstrate that despite the strong dependency of motor neuron survival on trophic factors, certain combinations of those same trophic factors trigger apoptotic cell death, which is similar to that observed in motor neurons grown in the absence of trophic factors. This apoptotic motor neuron death is mediated by the neurotrophin p75NTR receptor, being dependent on the inhibition of the PI3K/Akt signaling cascade and on the activation of the JNK signaling cascade, followed by the production of reactive nitrogen species and the subsequent formation of nitrotyrosine in motor neuron proteins. In addition, we demonstrated that nitrotyrosine formation in motor neuron proteins triggers the apoptotic cell death observed in motor neurons grown in the total absence of trophic factors, since introducing peptides rich in tyrosine prevents apoptotic cell death. We also showed that the derivatives of peroxynitrite decomposition are responsible for nitration of tyrosine residues in motor neuron proteins during apoptotic cell death induced by the absence of trophic factors. Furthermore, our studies indicate that HSP90 is one of the nitrated proteins in motor neurons cultured under these conditions, an intriguing observation considering that motor neurons are particularly sensitive to the inhibition of the ATPase activity of HSP90. Consistently, HSP90 is also nitrated in the spinal cord of ALS patients and in transgenic mice used as experimental models of this disorder. From our results, we conclude that motor neuron survival and apoptotic cell death is a highly regulated process, during which the same trophic factor could have opposite effects depending on the cellular context of intracellular signaling.

"Mecanismos moleculares de regulación de la sensibilidad a glucocorticoides por las citoquinas" (1996). Costas, Mónica Alejandra. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
Las citoquinas inducen la producción de glucocorticoides (GC), los cuales inhiben la producción de citoquinas y sus acciones biológicas, protegiendo al organismo de una respuesta inmune exacerbada. Se observó que el factor de necrosis tumoral-a (TNF-a) aumentó la actividad transcripcional inducida por GC vía elementos respondedores a GC (GRE) en fibroblastos de ratón L-929 transfectadas con un plásmido reporter inducible por GC. Además, TNF-a aumentó el número de receptores para GC (GR) y la actividad transcripcional en el promotor de GR (HGRP) en células L-929 transfectadas con un plásmido reporter HGRP. TNF-a no tuvo efecto en células que no expresan GR pero que sí expresan receptores para TNF-a, aunque, el efecto fue evidente cuando estas células fueron cotransfectadas con un vector de expresión para GR. Estas acciones ponen de manifiesto, que TNF-a puede aumentar la actividad transcripcional de GR en respuesta a GC independientemente del aumento en el número de GR. Más aún, TNF-a aumentó la unión de GR a GRE. Como correlato biológico de estos efectos, un priming (preincubación) de TNF-a (dosis baja, no citotóxica) aumentó significativamente la sensibilidad a la acción inhibitoria de los GC sobre la citotoxicidad/apoptosis inducida por TNF-a en las células L-929. TNF-a e IL-1b tuvieron el mismo efecto estimulatorio sobre la actividad transcripcional de GR en distintos tipos celulares (glioma, epiteliales, hipofisiarias). Concluimos que, las citoquinas, pueden modular la acción de los GC a nivel molecular aumentando la sensibilidad a sus efectos reguladores en la célula blanco.

Abstract:
Cytokine-induced glucocorticoid secretion and glucocorticoid inhibition of cytokine synthesis and pleiotropic actions act as important safeguards in preventing cytokine over-reaction. We found that tumor necrosis factor-a (TNF-a) increased glucocorticoid-induced transcriptional activity of the glucocorticoid receptor (GR) via the glucocorticoid response elements (GRE) in L-929 mouse fibroblasts transfected with a glucocorticoid-inducible reporter plasmid. In addition, TNF-a also enhanced GR number and transcriptional activity on GR promoter (HGRP) in L-929 cells transfected with a HGRP reporter plasmid. The TNF-a effect on transcriptional activity was absent in other cell lines that express TNF-a receptors but not GRs, and became manifest when a GR expression vector was cotransfected, indicating that TNF-a, independent of any effect it may have on GR number, has a stimulatory effect on the glucocorticoid-induced transcriptional activity of the GR. Moreover, TNF-a increased GR binding to GRE. As a functional biological correlate of this mechanism, priming of L-929 cells with a low (non-cytotoxic) dose of TNF-a significantly increased the sensitivity to glucocorticoid inhibition of TNF-a-induced cytotoxicity/apoptosis. TNF-a and IL-1b had the same stimulatory action on glucocorticoid-induced transcriptional activity of the GR via the GRE, in different types of cytokine/glucocorticoid target cells (glioma, pituitary, epithelioid). The phenomenon may therefore reflect a general molecular mechanism whereby cytokines modulate the transcriptional activity of the GR, thus potentiating the counter-regulation by glucocorticoids at the level of their target cells.

"Mecanismos moleculares de sensibilización y protección de la apoptosis inducida por TNF-alfa" (2003). Franco, Diana Lorena. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
La mayoría de las células son resistentes a la apoptosis inducida por TNF-ᵅ y se sensibilizan cuando se inhibe la activad transcripcional de NF-kB o bien en presencia de inhibidores de la síntesis proteica capaces de inhibir la expresión de genes antiapoptóticos. En esta tesis analizamos el rol del estrés osmótico en la apoptosis inducida por TNF-ᵅ. Nosotros encontramos que éste es capaz de sensibilizar a células HeLa resitentes a la apoptosis inducida por TNF-ᵅ y que esta sensibilización involucra, un aumento de la actividad de varias MAPKs, la inhibición de la expresión de Bcl-2 y el aumento en una etapa tardía de la actividad de NF-kB. La muerte ocurre a pesar del aumento de la actividad de NF-kB, cuya inhibición por otro lado causa un aumento mayor de la apoptosis. La proteína quinasa p38 parecería estar involucrada en la activación de NF-kB ya que su inhibición provoca un aumento significativo del efecto del estrés osmótico en la apoptosis inducida por TNF-ᵅ. Se ha demostrado previamente que dosis bajas de TNF-ᵅ tienen un rol sensibilizador a la acción de los glucocorticoides en su protección de la apoptosis inducida por esta citoquina. En este trabajo estudiamos las señales inducidas por TNF-ᵅ que podrían estar involucradas en la regulación de la actividad del receptor de glucocorticoides. Analizamos el rol de las MAPKs en la regulación de las actividades biológicas del receptor de glucocorticoides, en un modelo de células sensibles a la apoptosis inducida por TNF-ᵅ, donde los glucocorticoides son capaces de proteger a las células de dicha muerte. Nosotros observamos que las cinco MAPKs mejor caracterizadas hasta el momento son capaces de fosforilar al GR in vitro y que cuatro miembros de esta familia, JNK, p38, Erk6 y Erk1/2 son capaces de interactuar in vivo. Asimismo vimos que p38 induce la activación transcripcional del GR, incrementa su localización nuclear y su unión a sus secuencias blanco presentes en el ADN. De acuerdo con nuestros resultados, existen mecanismos moleculares que involucran la participación de MAPKs inducidas por TNF-ᵅ, por los cuales la citoquina puede regular la actividad del GR y la sensibilidad a su acción protectora de la apoptosis en el modelo de apoptosis inducida por TNF-ᵅ.

Abstract:
Most cells are naturally resistant to TNF-ᵅ-induced cell death and become sensitized when NF-kB transactivation is blocked or in the presence of protein synthesis inhibitors that prevent the expression of anti-apoptotic genes. We analyzed the role of osmotic stress on TNF-ᵅ-induced cell death. We found that it sensitizes the naturally resistant HeLa cells to TNF-ᵅ-induced apoptosis with the involvement of an increase in the activity of several kinases, the inhibition of Bcl-2 expression and a late increase on NF-kB activation. Cell death occurs regardless of the enhanced NF-kB activity whose inhibition produces an increase in apoptosis. The inhibition of p38 kinase, also involved in NF-kB activation, significantly increases the effect of osmotic stress on TNF-ᵅ-induced cell death. It was previously shown that a low dose of TNF-ᵅ has a priming effect on the glucocorticoid-mediated inhibition to TNF-ᵅ-induced apoptosis. We analyzed TNF-ᵅ induced signals that could be involved in the regulation of GR activities. We also investigated the role of MAPKs in the regulation of GR biological activities in L-929 cells. These cells are sensitive to TNF-ᵅ-induced apoptosis which is prevented by ligand activated GR. We observed that five MAPK family members can phosphorylate GR in vitro and four members of this family: JNK, p38, Erk6 and Erkl/2 can physically interact with GR in vivo. We also found that p38 increases the transcriptional activity of GR, its nuclear localization and its binding to DNA specific sequences. According to our results, there are molecular mechanism that involves MAPKs induced by TNF-ᵅ by which the cytokine may modulate the activity of GR and the sensitivity to their protective role on TNF-a-induced apoptosis.

"Mecanismos moleculares en la regulación de la biosíntesis esteroidogénica" (1985). Pignataro, Omar Pedro. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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"Mecanismos moleculares involucrados en la activación de linfocitos T y su relación con procesos de androgenización incrementada" (2010). Solano, María Emilia. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
El síndrome del ovario poliquístico (SOP) es un desorden endocrino que afecta a mujeres en edad reproductiva, constituyendo una de las primeras causas de infertilidad por anovulación. Asimismo, los andrógenos promueven la acumulación abdominal de la adiposidad que se relaciona a insulino-resistencia e inflamación crónica sistémica. Tanto a nivel ovárico como sistémico existen evidencias de que el sistema inmune contribuiría a la patogénesis del SOP. Por ello en este trabajo se estudiaron alteraciones inmunes, metabólicas y endocrinas en un modelo murino de SOP por androgenización con dehidroepiandrosterona (DHEA). A nivel sistémico, se observó mayor peso corporal, insulino-resistencia y parámetros de inflamación crónica incrementados Los quistes ováricos mostraron una expresión alterada de moléculas de adhesión que coincidió con infiltración leucocitaria, daño tisular, incremento en el estrés oxidativo y disminución de la prostaglandina E2 ovárica. In vitro, DHEA incrementó la expresión de moléculas de adhesión y marcadores de activación en leucocitos pero falló en estimular su proliferación y secreción de citoquinas. Estos resultados muestran que el sistema inmune colabora en los desórdenes ováricos y sistémicos inducidos en este modelo de SOP. DHEA promueve la activación leucocitaria in vitro pero no puede inducir por si misma una respuesta inflamatoria completa, resaltando la importancia del ambiente endócrino y metabólico en las alteraciones inmunes asociadas a SOP in vivo.

Abstract:
Polycystic Ovary Syndrome (PCOS) is an endocrine disease that affects women in their reproductive age. It is one of the main causes of anovulatory sterility and is associated to abdominal fat distribution, which often leads to insulin resistance and chronic inflammation. Increasing evidence points that immune system could contribute to PCOS symptoms both at systemic and ovarian levels. Therefore, the aim of this study was to study the alterations on immune, metabolic and endocrine features induced by dehydroepiandrosterone (DHEA) administration as a murine model of PCOS. The ovarian cysts showed an altered expression of adhesion molecules, that lead to increased leucocyte infiltration, tissue damage, oxidative stress and reduced levels of prostaglandin E2 in the ovary. Furthermore, the animals showed increased weight gain, insulin resistence and chronic inflammation markers. In vitro assays showed that DHEA per se stimulates the adhesion molecules and activation markers expression but fails to induce proliferation and cytokine production. Therefore, we conclude that immune system is involved both in the ovary and the systemic DHEA-induced alterations. DHEA itself promotes leucocytes activation but fails to elicit a complete inflammatory response, highlighting the role of the endocrine and metabolic environment in PCOS.

"Mecanismos moleculares involucrados en la esclerotización de la cutícula de los insectos" (1995). Wappner, Pablo. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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"Mecanismos moleculares involucrados en la modulación de la actividad del receptor de glucocorticoides" (2010). Presman, Diego Martín. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
A lo largo de esta tesis se investigaron algunos de los mecanismos moleculares que modulan la actividad del receptor de glucocorticoides (GR), un factor de transcripción regulado por ligando. En primer lugar, utilizando cuatro esteroides con diferentes actividades se estudió cómo la estructura del ligando afecta la actividad transcripcional del GR. Además, mediante la técnica de Número y Brillo se demostró por primera vez, en forma directa, que el receptor es capaz de homodimerizar in vivo. Los resultados sugieren que este proceso sería independiente de la unión al ADN y a coactivadores como TIF2. En segundo lugar, se investigaron los mecanismos responsables de la inducción dependiente de glucocorticoides del gen pro‐apoptótico Bax, en células derivadas de timoma de ratón S49. Los resultados indican que el aumento transcripcional de bax no es causado por la estabilización de su ARNm, y que las primeras 6.5 kb del promotor del gen no estarían involucradas en el efecto inductor mediado por el GR. A través del uso de un glucocorticoide disociado, sugerimos que el GR induce la expresión de Bax mediante un mecanismo de transactivación. Más aún, no se descarta la posibilidad que el efecto del GR sea indirecto, es decir, induciendo la expresión de otro gen, necesario para aumentar los niveles totales de Bax. Por último, se investigaron los mecanismos involucrados en el efecto antagónico entre la melatonina (MEL) y los glucocorticoides. Nuestros hallazgos muestran que MEL no inhibe al GR en forma generalizada, sino que sólo lo hace en ciertos tipos celulares, y mediante mecanismos diferentes. Mientras que en timocitos de ratón MEL inhibe la disociación del complejo GR‐Hsp90, en células BHK inhibe la interacción del GR con el coactivador TIF2. Finalmente, presentamos evidencias que sugieren que el inhibidor farmacológico de los receptores de melatonina, el Luzindole, sería también un antagonista del receptor de glucocorticoides.

Abstract:
The glucocorticoid receptor (GR) is a transcription factor that regulates gene expression in a ligand‐dependent fashion. This thesis explores some of the molecular mechanisms involved on GR’s activity modulation. By using four different steroid ligands with distinct glucocorticoid and antiglucocorticoid properties, we analyzed ligand structure effects on GR transcriptional modulation. In this sense, by performing Number and Brightness assays we presented for the first time direct evidence of GR homodimerization process in vivo. Results also show that this event can occur without TIF2 coactivator interaction and most likely in a ligand structure and DNA independent manner. On the other hand, we investigated the mechanisms underlying glucocorticoid‐dependent bax induction in S49 cells. Results show that glucocorticoids do not have any effect on bax mRNA stability, suggesting that GR enhances bax’s transcription rate. Moreover, at least 6.5 kb upstream of bax’s start translation site would not be involved on the glucocorticoid‐dependent induction. Results derived from the use of a selective glucocorticoid suggest that GR induces bax expression through a transactivation mechanism. Moreover, we can’t rule out that GR could regulate bax levels through an indirect mechanism involving the expression of another factor. Finally, we studied the molecular mechanisms underlying melatonin (MEL) modulation on the glucocorticoid pathway. Our results show that MEL is not a generalized‐cell type glucocorticoid antagonist. We found that MEL modulates GR response only in a subset of cells, in a cell‐type specific molecular mode of action. In thymocytes, it inhibits GR action by blocking the dissociation of the 90‐kDa heat shock protein; while in BHK cells MEL reduces GR‐TIF2 interaction. Lastly, we also present evidences suggesting that melatonin receptor inhibitor Luzindole is also an antagonist of the glucocorticoid receptor pathway.

"Mecanismos moleculares involucrados en la regulación de la oxidación de ácidos grasos en células de Sertoli" (2015-11-30). Regueira, Mariana. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
La célula de Sertoli (CS), componente somático del tubo seminífero, provee el soporte estructural y nutricional para el desarrollo de las células germinales. La CS metaboliza glucosa a lactato, principal sustrato energético para las células germinales, por lo que se ha postulado que utiliza ácidos grasos (AG) como fuente energética propia. Los factores de transcripción de la familia de los PPARs son receptores activados por ligando que participan en la regulación del metabolismo de AG en diversos tejidos. El objetivo general del presente trabajo de tesis fue estudiar los mecanismos moleculares que intervienen en la regulación del metabolismo energético en el túbulo seminífero. Para ello se utilizó como modelo experimental el cultivo de CS de rata de 20 días de edad. Se observó que la activación farmacológica de PPAR α y PPAR β/δ produce un aumento en la oxidación de AG y en la expresión de genes vinculados con su transporte y metabolismo (FAT/CD36, CPT1, LCAD y MCAD). Además, se observó que sólo la activación de PPAR β/δ regula de manera simultánea la oxidación de AG y la producción de lactato. Asimismo, se evaluaron posibles mecanismos fisiológicos que podrían conducir a la activación de los PPARs en el túbulo seminífero. Se observó que las células germinales apoptóticas (CGA) y el ácido palmítico, AG que podría provenir de la hidrólisis de las gotas de lípidos –generadas por la fagocitosis de CGA– o del exterior de la célula, regulan la expresión de genes vinculados con el transporte y metabolismo de AG y por otra parte, que en dicha regulación participa la activación del PPAR β/δ. Por último, se evaluó la posible regulación hormonal de la oxidación de AG en CS y la participación del PPAR β/δ en dicha regulación. Se demostró que existe una modulación diferencial del metabolismo de AG por FSH y bFGF en CS. Se observó que FSH –hormona anabólica de la CS– disminuye la oxidación de AG y aumenta la expresión génica sin participación de PPAR β/δ, mientras que bFGF regula positivamente el catabolismo de AG y la producción de lactato de manera PPAR β/δ dependiente. En su conjunto, estos resultados revelan la existencia de una compleja regulación de los mecanismos moleculares que participan en la oxidación de ácidos grasos y la producción de lactato en CS que refleja el ajuste fino del metabolismo energético en el túbulo seminífero necesario para una adecuada espermatogénesis.

Abstract:
The purpose of this study was to evaluate the molecular mechanisms involved in the regulation of the energetic metabolism in the seminiferous tubule. To achieve this purpose Sertoli cell (SC) cultures obtained from 20-day-old rats were used. We observed that the pharmacological activation of PPAR α and PPAR β/δ increases fatty acid (FA) oxidation and the expression of genes involved in FA transport and metabolism. However, only activation of PPAR β/δ increases SC lactate production as a result of an increase in pyruvate availability. Next, we evaluated possible physiological mechanisms implicated in PPARs activation in the seminiferous tubule. SC were cocultured with apoptotic germ cells or treated with palmitic acid. We observed that both treatments increase the expression of genes that are involved in FA transport and metabolism with the participation of PPAR β/δ activation. Finally, we evaluated the possible hormonal regulation of FA metabolism in SC. We observed that FSH –the SC trophic hormone– decreases FA oxidation and increases gene expression and lactate production in a PPAR β/δ independent manner. On the other hand, we observed that bFGF –a growth factor secreted by germ cells– increases FA oxidation, CPT1 expression and lactate production in a PPAR β/δ dependent manner. Altogether, these results suggest that in SC a fine-tuning of FA metabolism and lactate production occurs in order to ensure the energetic requirements of SC and germ cells simultaneously.

"Mecanismos moleculares involucrados en la regulación del ARN mensajero de Integrina Beta 1 en glándula mamaria" (2013). Naipauer, Julián. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
Las integrinas son receptores heterodiméricos de la superficie celular que juegan un papel crítico en el desarrollo normal y tumoral de los tejidos. Nuestros resultados muestran que el ARNm que codifica para la subunidad β1 de integrina (Itgb1) posee una señal (PAS1) y sitio de corte y poliadenilación alternativa que produce una isoforma del ARNm, 578 pares de bases más corta (Itgb1-C) que la isoforma reportada en las bases de datos. Esta isoforma no presenta en su 3’UTR, a diferencia de la isoforma larga (Itgb1-L) antes reportada, ni motivos ricos en AU ni secuencias blanco para miRNA que podrían estar implicados en la regulación de la estabilidad, localización y/o traducibilidad del ARNm. Hemos encontrado, además, que estas dos isoformas de Itgb1 se expresan de manera diferencial en los distintos tejidos de ratón analizados. Determinamos que la secuencia 3’UTR de la isoforma larga (Itgb1-L) es capaz de ser reconocida por proteínas de unión a secuencias ricas en AU (AUBP) que pueden modular su estabilidad. Encontramos también que las isoformas Itgb1-C e Itgb1-L se expresan de manera diferencial a lo largo de los distintos estadios del desarrollo de la glándula mamaria de ratón, la isoforma larga se encuentra estable durante la lactancia y en la diferenciación in vitro de células HC11. Por otro lado, la involución post-lactancia y el estiramiento de células HC11 disminuyó la expresión de esta isoforma y aumento la expresión de la isoforma corta. Por lo tanto, nuestros datos identifican una nueva instancia de regulación para el control de la expresión de Itgb1 durante del desarrollo de la glándula mamaria.

Abstract:
Integrins are heterodimeric cell surface adhesion receptors that play a critical role in tissue development. Characterization of the full length mRNA encoding the β1 subunit (Itgb1) revealed an alternative functional cleavage and polyadenylation site that yields a new Itgb1 mRNA isoform, 578bp shorter than that previously reported. Using a variety of experimental and bioinformatic approaches, we found that the two Itgb1 isoforms are expressed at different levels in a variety of mouse tissues, including the mammary gland, where they are differentially regulated at successive developmental stages. The longer mRNA species is privileged during lactation, while the shorter is induced after weaning. In 3D cultures, where expression of Itgb1 protein is required for normal formation of acini, experimental blockade of the longer isoform induced enhanced expression of the shorter species that allowed normal morphological mammary differentiation. The short isoform lacks AU-rich motifs and miRNA target sequences that are potentially implicated in the regulation of mRNA stability and translation efficiency. We further determined that the AU binding protein HuR appears to selectively stabilize the longer isoform in the mammary gland. In summary, our data identify a new regulatory instance involved in the fine‐tuning of Itgb1 expression during mammary gland development and function.

"Mecanismos moleculares involucrados en la secreción de IL-1ß por los neutrófilos humanos" (2012-03-09). Gabelloni, María Laura. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
La interleuquina-1β (IL-1β) es una citoquina proinflamatoria central en procesos fisiopatológicos, sintetizada como un precursor (proIL-1β) que debe ser procesado proteolíticamente para la generación de su forma activa. En esta Tesis determinamos que los neutrófilos humanos altamente purificados liberan IL-1β en respuesta a estímulos infecciosos como el lipopolisacárido (LPS) y estériles, como los cristales de urato monosódico (MSU), así como también frente al primado con LPS y posterior estimulación con ATP. Los efectos de inhibidores específicos y la capacidad de los agonistas de inducir la activación de la caspasa-1 sugirieron que la secreción de IL-1β es dependiente de caspasa-1 y de las serinproteasas elastasa y/o proteinasa 3. Nuestros hallazgos realizados con neutrófilos de pacientes incapaces de activar a la enzima generadora de intermediarios reactivos del oxígeno (IRO) NADPH oxidasa, con una línea celular neutrofílica carente de actividad de esta enzima, y con un inhibidor específico de la misma, sugirieron que el evento de secreción de IL-1β madura de la célula requiere de la actividad de la NADPH oxidasa. Sin embargo, el procesamiento de la proIL-1β es regulado negativamente por los IRO, los cuales ejercen un efecto inhibitorio sobre la caspasa-1. Esta compleja regulación de la secreción de IL-1β que depende del estado rédox celular podría constituir un mecanismo fisiológico de control de procesos inflamatorios dependientes de IL-1β donde el neutrófilo cumple un papel destacado.

Abstract:
Interleukin-1β (IL-1β) is a major pro-inflammatory cytokine involved in pathophysiological processes. It is synthesized as a precursor (pro-IL-1β) which must be cleaved to become biologically active. In this work we determined that highly purified human neutrophils release IL-1β in response to infectious and sterile stimuli, like LPS or monosodium urate crystals, respectively, and also to LPS-priming plus ATP stimulation. By using specific inhibitors and monitoring caspase-1 activation induced by the above-mentioned agonists, we determined that IL-1β secretion is dependent on caspase-1 and the serine-proteases elastase and/or proteinase-3. Our findings with neutrophils from patients lacking NADPH oxidase activity, as well as with both, a NADPH oxidase-deficient neutrophilic cell line and a specific inhibitor of this enzyme, showed that the event of mature IL-1β release requires the activity of the NADPH oxidase. However, pro-IL-1β processing is negatively regulated by reactive oxygen species, which inhibit caspase-1 activity. These findings show a complex redox regulation of IL-1β secretion that could constitute a physiological mechanism to control IL-1β-dependent inflammatory processes where neutrophils play a pivotal role.

"Mecanismos moleculares involucrados en la señalización celular de la hormona CRH en el sistema nervioso central" (2013). Bonfiglio, Juan José. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
La hormona liberadora de corticotrofina (CRH) juega un rol clave en la coordinación de la respuesta neuroendocrina, autonómica, inmune y comportamental frente al estrés. Se ha visto que el receptor de CRH de tipo 1 (CRHR1) estimulado por CRH activa ERK1/2 en función del contexto celular. En trabajos previos realizados en nuestro laboratorio, demostramos que CRH activa ERK1/2 en zonas límbicas del cerebro de ratón (hipocampo y amígdala basolateral). ERK1/2 es un mediador esencial de los procesos fisiológicos del hipocampo, incluyendo el comportamiento emocional, la plasticidad sináptica, el aprendizaje y la memoria. Para dilucidar los mecanismos moleculares mediante los cuales CRH activa ERK1/2 en neuronas del hipocampo, utilizamos una línea celular ampliamente empleada como modelo neuronal hipocampal, las HT22. En este trabajo demostramos por primera vez que la activación de ERK1/2 en respuesta a CRH es de tipo bifásica, con una primera fase mediada por cAMP y B-Raf, y una segunda fase que depende fundamentalmente de la proteína β-arrestina2 y de la internalización de CRHR1. Teniendo en cuenta el hecho de que las interacciones biomoleculares juegan un papel crucial en la mayoría de los procesos celulares, decidimos analizar el interactoma de B-Raf mediante estudios de espectrometría de masa. En una primera etapa describimos el interactoma de B-Raf en células en estado basal. Habiendo encontrado interactores de esta MAPKKK que podrían ser componentes clave en la regulación de la señalización vía B-Raf- MEK1/2-ERK1/2, nos propusimos, en una segunda etapa, estudiar complejos proteicos asociados a B-Raf después de la activación de CRHR1 a tiempos cortos, donde B-Raf juega un rol clave. Usando herramientas farmacológicas y moleculares, evaluamos el impacto funcional de algunas de las proteínas identificadas en asociación a B-Raf en dichos tiempos cortos. Nuestros resultados indican que las proteínas 14-3-3, PKA, y Rap1, son esenciales para la etapa temprana de activación de ERK1/2 inducida por CRH, mientras que dinamina y vimentina son necesarias para la fase dependiente de la internalización de CRHR1. Demostramos que ambas fases de pERK1/2 dependen de la entrada de calcio y se ven afectadas por la inhibición de la CaMKII. Por lo tanto, este trabajo describe la dinámica y la naturaleza bifásica de la activación de ERK1/2 río abajo CRHR1 en un contexto neuronal e identifica nuevos componentes críticos de la maquinaria de señalización de CRHR1 que controlan selectivamente, o bien la fase temprana, o bien la fase tardía de la activación de ERK1/2, proporcionando así nuevos posibles blancos terapéuticos para trastornos relacionados con el estrés.

Abstract:
Corticotropin-releasing hormone (CRH) is a key regulator of neuroendocrine, immune, autonomic and behavioral response to stress. CRH-stimulated CRH receptor 1 (CRHR1) activates ERK1/2 depending on intracellular context. In a previous work from our laboratory, we demonstrated that CRH activates ERK1/2 in limbic areas of the mouse brain (hippocampus and basolateral amygdala). ERK1/2 is an essential mediator of hippocampal physiological processes including emotional behavior, synaptic plasticity, learning and memory. To elucidate the molecular mechanisms by which CRH activates ERK1/2 in hippocampal neurons, we employed the mouse hippocampal cell line HT22, widely used as a model of hippocampal neuronal cells. We document for the first time that ERK1/2 activation in response to CRH is biphasic, involving a first cAMP and B-Raf-dependent early phase, and a second phase that critically depends on CRHR1 internalization and β-arrestin2. Considering the fact that biomolecular interactions play a crucial role in many cellular processes, we decided to analyze the B-Raf interactome by means of mass spectrometry analysis. In a first step, we described the B-Raf interactome in non-stimulated cells. Having found interactors of this MAPKKK which could be key components in the regulation of the B-Raf-MEK1/2-ERK1/2 signaling pathway, we decided, in a second stage, to study the B-Raf partners after CRHR1 activation at short times, where B-Raf plays a key role. Using molecular and pharmacological tools, the functional impact of selected B-Raf partners in CRH-dependent ERK1/2 activation was dissected. Our results indicate that 14-3-3 proteins, PKA, and Rap1, are essential for early CRHinduced ERK1/2 activation, whereas dynamin and vimentin are required for CRHR1 internalization-dependent phase. Both phases of ERK1/2 activation depend on calcium influx and are affected by CaMKII inactivation. Thus, this report describes the dynamics and biphasic nature of ERK1/2 activation downstream neuronal CRHR1 and identifies several new critical components of the CRHR1 signaling machinery that selectively controls the early and late phases of ERK1/2 activation, thus providing new potential therapeutical targets for stress-related disorders.

"Mecanismos moleculares y neuroquímicos del reloj circadiano en la retina de mamíferos: interacción con los núcleos supraquiasmáticos" (2010). de Zavalía, Nuria María Asunción. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
En este trabajo de Tesis se demostró, por primera vez, que la síntesis retiniana de prostaglandinas E2 y F2α en el hámster dorado varía circadianamente aún en condiciones de oscuridad constante y está regulada por un reloj circadiano local, independiente de los núcleos supraquiasmáticos (NSQ), posiblemente localizado en la capa de células ganglionares. Asimismo, se demostró la existencia de variaciones diarias en los niveles nucleares (pero no citosólicos) de las proteínas reloj CLOCK y BMAL1 que persisten en condiciones constantes de iluminación ambiental, son independientes, al menos en parte, de la actividad del reloj hipotalámico y se expresan exclusivamente en las células ganglionares. Este conjunto de resultados indican un rol central para las células ganglionares de la retina en la actividad circadiana local. Dadas estas evidencias, se evaluaron las funciones no visuales en un modelo experimental de glaucoma. Para ello se desarrolló un modelo experimental de glaucoma a través de la administración semanal de condroitín sulfato (CS) en la cámara anterior del ojo de rata, que reproduce características centrales del glaucoma humano. Se demostró una disminución significativa en los niveles de melanopsina y en el número de células ganglionares que expresan este fotopigmento. Asimismo, se demostró una alteración significativa en el reflejo pupilar aferente, en la supresión fótica de la producción nocturna de melatonina pineal, en la inducción por luz de c-Fos en los NSQ y en los ritmos de actividad locomotora, luego de 10 semanas de tratamiento con CS. Estos resultados indican que el glaucoma induce alteraciones significativas en el sistema visual no formador de imágenes. En este contexto, se evaluó la fisiología circadiana en pacientes con glaucoma avanzado. Los resultados obtenidos demostraron que la eficiencia del sueño fue significativamente mayor en el grupo de pacientes control, en tanto que la cantidad de minutos de vigilia y la actividad durante el intervalo de sueño fueron mayores en el grupo de pacientes con glaucoma. Estos resultados, sugieren alteraciones circadianas, particularmente en la calidad de sueño, en pacientes con glaucoma avanzado.

Abstract:
In this thesis work, for the first time, we have demonstrated the existence of daily variations in the retinal synthesis of prostaglandins E2 and F2α in the golden hamster, which persisted even under constant darkness conditions. These variations are regulated by a retinal circadian clock, independent from the suprachiasmatic nuclei (SCN) and presumably located in retinal ganglion cells. We have also demonstrated the existence of daily variations in nuclear (but not cytosolic) levels of CLOCK and BMAL1 proteins that persisted in constant ambient lighting conditions, partially depended on the activity of the primary circadian pacemaker and are expressed exclusively in retinal ganglion cells. These results indicate a central role for ganglion cells in the retinal circadian activity. Based on these evidences, we evaluated the non-image forming visual system in an experimental model of glaucoma. For this purpose, we developed an experimental model of glaucoma in rats, induced by weekly injections of chondroitin sulphate (CS) in the eye anterior chamber, which reproduces central features of human glaucoma. We demonstrated a significant decrease in the levels of melanopsin and in the number of retinal ganglion cells which express this photopigment. We have also shown significant alterations in the afferent pupillary light reflex, the photic suppression of nocturnal pineal melatonin content, in the light-induced expression of c-Fos in the SCN and in the locomotor activity rhythms, after 10 weeks of treatment with CS. These results indicate that glaucoma induces significant alterations in the non-image forming visual system. In this context, we evaluated the circadian physiology in patients with advanced glaucoma. The results showed that the sleep efficiency was significantly higher in the control group, while the wake minutes and activity during the sleep interval were higher in the group of patients with glaucoma. These results suggest circadian disorders, particularly in the sleep quality, in patients with advanced glaucoma.

"Mecanismos neurobiológicos involucrados en la persistencia de la memoria de largo término: rol de C-fos en hipocampo y corteza retrosplenial" (2011). Katche, Cynthia L.. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
Un punto de vista predominante en la ciencia moderna de la memoria es que los recuerdos son inicialmente frágiles, pero se vuelven más estables con el tiempo. A pesar de que la persistencia es una característica fundamental en el almacenamiento de la memoria, su mecanismo se encuentra escasamente caracterizado. Para comprender los procesos que subyacen a la memoria de largo término (MLT) debemos entender cómo es que las trazas de memoria persisten a lo largo del tiempo, a pesar de la vida media corta y de la alta velocidad de recambio de sus sustratos moleculares. En este trabajo, mostramos que la MLT de evitación inhibitoria duradera pero no la que dura más allá de 2-3 días, depende de la expresión tardía de c-Fos en el hipocampo y en la corteza retrosplenial. Por otra parte, la inhibición de la transcripción en el hipocampo 24 h luego del entrenamiento afecta la persistencia, pero no la formación de la MLT. No obstante, la inhibición de la transcripción en la corteza retrosplenial impide la formación de la memoria. Además, mostramos que los requerimientos de traducción en la corteza retrosplenial alrededor del entrenamiento, en la formación de la memoria, y tardíamente luego del entrenamiento, en la persistencia de la memoria, son similares a los vistos en el hipocampo. Estos hallazgos indican que una fase de transcripción y traducción tardía son esencial para el mantenimiento de una traza de memoria inducida por miedo. Nuestros resultados apoyan la hipótesis de la existencia de rondas recurrentes de eventos como la consolidación, que ocurren luego del aprendizaje en el hipocampo y corteza retrosplenial para mantener las memorias.

Abstract:
A prevailing view of the modern science of memory is that memories are initially fragile but become more stable with time. Although persistence is a key characteristic of memory storage, its mechanisms are scarcely characterized. To understand the processes that underlie memory, we must comprehend how is it that memory traces persist despite the short-lived nature and rapid turnover of their molecular substrates. In this work, we show that long-lasting but not short-lived inhibitory avoidance long-term memory depends on a delayed expression of c-Fos in the hippocampus and retrosplenial cortex. Moreover, inhibition of transcription in the hippocampus 24 h after training hinders persistence but not formation of long-term storage. However, inhibition of transcription in the retrosplenial cortex impairs memory formation. In addition, translation requirements in the retrosplenial cortex around training, for memory formation, and late after training, for memory persistence, are similar of those seen in the hippocampus. These findings indicate that delayed phases of transcription and translation are essentials for maintenance of a fear-motivated memory trace. Our results support the hypothesis that recurrent rounds of consolidation-like events take place late after learning in the dorsal hippocampus and retrosplenial cortex to maintain memories.

"Mecanismos no convencionales de regulación tiroidea" (1983). Juvenal, Guillermo Juan. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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"Mecanismos que determinan la tolerancia a la anoxia celular" (2003). Espelt, María Victoria. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
En la presente tesis se estudió la relación entre el volumen celular y los flujos transmembranales de K+ en hepatocitos de goldfish (Carassius auratus) expuestos a condiciones anisosmóticas o a limitación energética. La respuesta de volumen fue luego comparada con aquella presentada por hepatocitos de trucha (Oncorhynchus mykiss) y de rata (Rattus rattus). El volumen celular fue estudiado utilizando video microscopía y microscopía de epifluorescencia, mientras que la medición de los flujos de K+ se estimó a partir de los flujos unidireccionales de 86Rb+. En hepatocitos de trucha y rata, la exposición a medio hiposmótico (180 mosM) a pH 7.45 produjo el aumento de volumen celular seguido por disminución regulatoria de volumen (RVD), respuesta que es mediada por el eflujo neto de KCl seguido de agua. Por el contrario, los hepatocitos de goldfish aumentaron su volumen pero no presentaron RVD en esas condiciones. En hepatocitos de goldfish, si bien la N-etilmaleimida pudo activar la salida de K+, esto no ocurriió cuando las celulas fueron expuestas a medio hiposmótico (120-180 mosM). Se desarrolló un modelo matemático con el fin de analizar las interacciones existentes entre el volumen celular, el potencial de membrana, y la masa de los principales solutos difusibles bajo condiciones anisosmóticas. Este modelo pudo ser utilizado para simular las respuestas volumétricas de los hepatocitos de las tres especies. Los resultados del modelo apoyan la idea de que la ausencia de RVD observada en hepatocitos de goldfish se debe a la ausencia de un elemento sensor de volumen. La comparación entre los resultados obtenidos con el modelo matemático y los resultados experimentales sugiere que los hepatocitos de goldfish poseen una capacidad restringida para desarrollar RVD. El bloqueo de metabolismo energético puede generar gradientes osmoticos por aumento de la osmolaridad intracelular. En el presente estudio, la inhibición de la glucólisis por ácido iodoacético (IAA)no alteró el volumen celular en hepatocitos de goldfish, mientras que en presencia de cianuro (CN), inhibidor de la fosforilación oxidativa, o de CN y IAA (IAA+CN), el volumen celular disminuyó un 3—7%.A pesar de que en los hepatocitos de goldfish la limitación energética no tuvo efecto sobre el eflujo de K+, el influjo disminuyó un 57-66% en presencia de CN y CN+IAA pero no se vio alterada por el IAA sólo. La pérdida de K+ intracelular luego de 20 min de exposición a CN o IAA+CN fue solo de un 4% del K+ intracelular total. En general, los resultados de este estudio sugieren que los hepatocitos de goldfish, a diferencia de las células de especies sensibles a la anoxia, evitan el desacople de los flujos transmembranales de K+ en respuesta a un gradiente osmótico o limitación energética. Esto podría explicar por un lado la incapacidad de estas células para presentar RVD, pero al mismo tiempo la extraordinaria capacidad para mantener las concentraciones intracelulares de K+, prolongando de esta manera la viabilidad celular.

Abstract:
The relationship between cell volume and K+ transmembrane fluxes of goldfish (Carassius auratus) hepatocytes exposed to anisosmotic conditions or energetic limitation was studied, and compared with the volumetric response of hepatocytes from trout (Oncorhynchus mykiss) and rat (Rattus rattus). Cell volume was studied by video- and epifluorescence microscopy, while K+ fluxes were assessed by measuring unidirectional 86Rb+ fluxes. In trout and rat hepatocytes, hyposmotic (180 mosM) exposure at pH 7.45 caused cell swelling followed by a regulatory volume decrease (RVD), a response reported to be mediated by net efflux of KCI and osmotically obliged water. In contrast, goldfish hepatocytes swelled but showed no RVD under these conditions. Although in goldfish hepatocytes a net K+ efflux could be activated by N-ethylmaleimide. this flux was not, or only partially, activated by hyposmotic swelling (120-180 mosM). A mathematical model was developed in order to gain insight into the multiple interactions between cell volume, membrane potential and the masses of diffusible solutes under anisosmotic conditions. This model was successfully used to simulate the volumetric responses of hepatocytes from the three species. Results from the model gave support to the idea that the lack of RVD observed in goldfish hepatocytes is due to the absence of a volume sensor element. A comparison between data predicted by this model and that obtained experimentally suggests that goldfish hepatocytes have a limited capacity to enable RVD. Blockage of the metabolism can be viewed as an osmotic challenge where intracellular osmolarity may increase. In the present work, the inhibition of glycolysis by iodoacetic acid (IAA)did not alter cell volume in goldfish hepatocytes, whereas in the presence of cyanide (CN), an inhibitor of oxidative phosphorylation, or CN plus IAA (IAA+CN), cell volume decreased by 3—7%. While in goldfish hepatocytes, energetic limitation had no effect on K+ efflux, K+ influx decreased by 57-66% in the presence of CN and CN+IAA but was not significantly altered by IAA alone. Intracellular K+ loss after 20 min of exposure to CN and IAA+CN amounted to only 4% of total intracellular K+. Collectively, these observations suggest that goldfish hepatocytes, unlike hepatocytes of anoxia-intolerant species, avoid a decoupling of transmembrane K+ fluxes in response to an osmotic challenge. This may underlie both the inability of swollen cells to undergo RVD but also the capability of anoxic cells to maintain intracellular K+ concentrations almost unaltered, thereby prolonging cell survival.

"Mecanismos vasoactivos, metaloproteásicos y oxidantes embrio-placentarios ante la ingesta periconcepcional de alcohol" (2015-04-29). Coll, Tamara Anahí. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
La formación placentaria normal influencia el desarrollo embrionario a término. Alteraciones en factores que regulan la interacción materno-fetal temprana, tales como la disrupción de los niveles de óxido nítrico (NO), las metaloproteasas (MMPs) y desbalances en el estado oxidativo, son causa de placentopatía y anomalías embrionarias tempranas. Con la hipótesis que la exposición materna a alcohol desde antes de la preñez (17 días previos a la preñez) y hasta la organogénesis (día 10 de gestación (D10) genera cambios en la expresión y actividad de MMPs y de moléculas de la matriz extracelular, afecta la regulación del sistema nitridérgico, incrementa las especies reactivas del oxígeno en la interfase trofoblásticodecidual y en el embrión, y conduce a anomalías de la placentación temprana y disrupción del desarrollo embrionario durante la organogénesis, se plantearon los siguientes objetivos, luego de la administración perigestacional de 10% de alcohol a hembras murinas: 1) determinar los efectos materno en variables biométricas y reproductivas; 2) en el embrión: a) analizar la morfogénesis embrionaria, la calidad histológica y la adhesión celular, b) evaluar la expresión de moléculas de la MEC y MMPs, c) evaluar la expresión y actividad de las óxido nítrico sintasas (NOS), d) analizar los cambios en el sistema oxidativo y sus consecuencias en macromoléculas embrionarias. 3) En el tejido trofoblástico-decidual (T-D): a) analizar cambios histológicos y nucleares; b) evaluar la expresión de colágenos, proteoglicanos, ácido hialurónico y MMPs; c) analizar las alteraciones en el sistema nitridérgico; d) determinar el estado oxidativo y efectos lipídicos, proteicos y nucleares. La ingesta perigestacional de alcohol induce, al D10, pérdida de los sitios de implantación, aumento de las reabsorciones, retraso del desarrollo embrionario, disminución del crecimiento y anomalías morfológicas e histológicas embrionarias por disrupción de la expresión de cadherinas y de MMPs, colágenos y proteoglicanos, efectos posiblemente relacionados con alteraciones del sistema nitridérgico, aumento de estrés oxidativo y efectos nitrosativos y apoptóticos. El tejido trofoblástico y decidual de las hembras tratadas presentó cambios en la morfología nuclear, alteraciones del lecho vascular, disminución de los colágenos fibrilares en la MEC y alteraciones en la expresión y actividad de MMP-2. El sistema nitridérgico también fue afectado por la exposición a alcohol, evidenciado por alta concentración de nitritos, aumento de estrés oxidativo y lipoperoxidación. En conclusión, el daño histomorfológico embrio-placentario temprano por exposición perigestacional a alcohol, vinculado a alteraciones en las moléculas de la MEC, podrían ser producto, al menos en parte, de desbalances en la producción de agentes moduladores como las especies reactivas de oxígeno y el óxido nítrico en la interfase materno-embrionaria temprana.

Abstract:
Normal placental formation influences embryonic development to term. Changes in early regulating factors of maternal-fetal interaction, such as the disruption of nitric oxide levels, of metalloproteases (MMPs) and imbalances in oxidative status, cause placentophaties and early embryonic abnormalities. With the hypothesis that maternal exposure to alcohol before pregnancy (17 days prior to pregnancy) and through organogenesis (up to day 10 of gestation) causes changes in the expression and activity of MMPs and extracellular matrix (ECM) molecules, affect the regulation of the nitric oxide system, increases the reactive oxygen species in the trophoblast - decidual interface and in the embryo, leading to abnormal placentation and early disruption of embryonic development during organogenesis, it was planed the following objectives after the perigestationally administration of 10% alcohol to murine females: 1) to determine the maternal and reproductive effects in biometric variables, 2) in the embryo: a) to analyze the embryonic morphogenesis, the histological quality and cell adhesion, b) to evaluate the expression of ECM molecules and MMPs, c) to evaluate the expression and activity of nitric oxide synthases, d) to analyze changes in the oxidative system and its consequences on embryonic macromolecules. 3) In the trophoblastic - decidual tissue: a) to analyze histological and nuclear changes, b) to evaluate the expression of collagens, proteoglycans, hyaluronic acid and MMPs, c) to analyze the changes in the nitric oxide system, d) to determine the oxidative status and lipid, protein and nuclear effects. The perigestational alcohol intake induces, at D10, loss of the implantation sites, increased resorption, embryonic development retardation, decreased growth and morphological and histological embryonic abnormalities by disrupting cadherin expression and MMPs, collagen and proteoglycan defects possibly related to alterations of nitric oxide system, increased oxidative, nitrosative stress and apoptosis. The trophoblast and decidual tissue from treated females showed changes in nuclear morphology, abnormal vascular bed, fibrillar collagens decrease and altered expression and activity of MMP-2. The nitridergic system was also affected by exposure to alcohol, by showing high concentrations of nitrite, increased oxidative stress and lipid peroxidation. In conclusion, the histomorphological placental and embryo damage after perigestational early exposure to alcohol was linked to alterations in the ECM molecules, and could be due to, at least in part, imbalances in the modulating agents such as reactive oxygen species and nitric oxide in the early maternal-embryonic interface.

"Mecanotransducción celular. Correlación entre las propiedades mecánicas y la organización-dinámica de proteínas de adhesión focal en células vivas" (2016-03-28). Bianchi, Micaela. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
Las células pueden detectar, generar y responder a un amplio rango de señales externas, químicas y físicas, integrar y analizar esta información y, en consecuencia, cambiar su morfología, dinámica, comportamiento y, eventualmente, destino. A nivel celular, las respuestas biológicas a fuerzas externas se originan en dos tipos de estructuras especializadas: adhesiones focales (célula-matriz extracelular) y uniones adherentes (célula-célula). Las adhesiones focales son complejos de proteínas dispuestos en ensamblados multi-moleculares que unen la matriz extracelular, a través de receptores integrales de membrana, a componentes del citoesqueleto. Estos sitios de adhesión son estructuras planas, alargadas de unos pocos micrones cuadrados que a menudo están localizadas en la periferia de las células, y que además funcionarían como organelas de señalización en el proceso de mecanotransducción celular. Uno de los retos que se presenta para estudiar el sistema es el de poder integrar y combinar distintas técnicas que nos permitan analizar la dinámica intracelular, la biomecánica de la célula/sustrato, detección de las fuerzas generadas en/por la célula, y observar la respuesta global de la célula en las distintas condiciones. Entonces, el estudio de la estructura, mecánica y dinámica de las proteínas de adhesiones focales en respuesta a un estímulo mecánico en células vivas requiere de técnicas que permitan visualizar y caracterizar en forma integrada la dinámica de eventos localizados en la célula. Estos métodos deben contar con una resolución espacio-temporal alta, de forma tal que permitan detectar eventos transientes y altamente localizados. En este contexto, se han implementado, en este trabajo de Tesis, distintas microscopías y espectroscopías de alta resolución espacial y temporal, en combinación con técnicas de biología molecular y celular. Con el objetivo de caracterizar las propiedades mecánicas de sustratos y células, en una primera etapa se implementó un modo de operación avanzado en microscopía de fuerza atómica (AFM), denominado PF-QNM (del inglés, Peak Force Quantitative Nanomechanical Property Mapping). Este modo permite obtener simultáneamente la imagen de topografía, junto con los mapas cuantitativos sobre las propiedades de elasticidad, adhesión, dureza, disipación de energía y deformación superficial. Se utilizaron sistemas modelo con distintas propiedades mecánicas de manera tal de cubrir el amplio rango que va desde GPa a kPa, y estudiar las propiedades de sustratos (vidrio, membranas de silicona y geles de poliacrilamina), así también como la línea celular utilizada en la Tesis. A nivel de adhesión focal, la estrategia fue transfectar células de epitelio mamario de ratón (HC11), con proteínas componentes de la adhesión (por ejemplo, zixina, FAK, vinculina, paxilina) fusionadas a proteínas fluorescentes visibles. De esta forma, empleando microscopías y espectroscopías de fluorescencia, es posible visualizar la expresión de las proteínas, registrar su localización y evolución en el tiempo y, mediante diferentes análisis, extraer información cuantitativa de dinámica, cinética y organización de los complejos de adhesión focal. El análisis de la dinámica y difusión de los complejos de adhesión focal y sus interacciones, fueron realizados mediante la espectroscopía por correlación de fluorescencia (FCS). Se caracterizaron los coeficientes efectivos de difusión de las proteínas mencionadas. El análisis de la correlación cruzada de las fluctuaciones de fluorescencia de pares de proteínas de adhesión focal (FCCS) permitió evidenciar la interacción entre distintas proteínas adhesivas de la adhesión focal. La cinética de disociación de proteínas desde la adhesión focal fue evaluada mediante la recuperación de la fluorescencia luego del fotoblanqueo (FRAP) en diferentes condiciones. Para estudiar los cambios generados en la organización y dinámica de adhesiones focales en células vivas en respuesta a un estímulo mecánico externo global, se empleó un dispositivo de tracción equibiaxial adaptado para ser usado en simultáneo con el microscopio confocal FV1000. La tensión mecánica aplicada por el dispositivo de tracción es capaz de inducir cambios en el área de las células vivas al igual que en las adhesiones focales. En respuesta al estiramiento mecánico se observó un mayor reclutamiento y translocación de la proteína zixina acompañado de una disminución significativa de su constante de disociación. Con el fin de correlacionar las propiedades mecánicas del sustrato y la fuerza de tracción generada por la célula a nivel de las adhesiones focales, sin perder de vista la organización y dinámica de las proteínas en la adhesión focal, se implementó la Microscopía de Fuerzas de Tracción (TFM). Esta técnica posee la sensibilidad necesaria para medir la fuerza de tracción generada por la célula sobre un sustrato elástico y transparente, la cual se puede combinar con otras técnicas de microscopía de fluorescencia como FRAP o FCS. El análisis de los datos TFM para la proteína zixina permitió obtener los mapas de deformación y de fuerzas de tracción, a la vez que se evaluó la cinética de disociación mediante FRAP.

Abstract:
Cells can detect, generate and respond to a wide range of external, chemical and physical signals, integrate and analyze this information and, consequently, change their morphology, dynamics, behavior and, eventually, their fate. At the cellular level, biological responses to external forces are originated from two types of specialized structures: focal adhesions (cell-extracellular matrix) and adherens junctions (cell-cell). Focal adhesions are protein complexes arranged in multi-molecular assemblies that bind extracellular matrix, through integral membrane receptors, to cytoskeletal components. These adhesion sites are flat, elongated and few square microns which are often located in the periphery of the cells, and also function as signaling organelles in the cellular mechanotransduction process. One of the challenges presented to study the system is to be able to integrate and combine different techniques that allow us to analyze the intracellular dynamics, biomechanics of the cell/substrate, detection of the forces generated in/by the cell, and observing the global response of the cell in different conditions. Thus, the study of the structure, mechanics and dynamics of focal adhesion proteins in response to a mechanical stimulus in living cells requires to visualize and characterize in an integrated way the dynamics of events located in the cell. These methods must have a high spatial and temporal resolution, so as to detect transients and highly localized events. In this context, they have been implemented in this thesis, different microscopies and spectroscopies with high spatial and temporal resolution, combined with the techniques of molecular and cell biology. In order to characterize the mechanical properties of substrates and cells, in a first step, an advanced mode operation was implemented in atomic force microscopy (AFM), called PF- QNM (Peak Force Quantitative nanomechanical Property Mapping). This mode allows simultaneously obtaining the topography, together with quantitative maps of the properties such as elasticity, adhesion, hardness, energy dissipation and surface deformation. Various systems were used with different mechanical properties so as to cover the wide range from GPa to kPa, and study the properties of substrates (glass, silicone membranes and polyacrylamide gels), as well as the cell line used in the Thesis. At focal adhesion level, the strategy was to transfect mouse mammary epithelial cells (HC11), with adhesion proteins (eg zixina, FAK, vinculin, paxillin) fused to visible fluorescent proteins. Thus, using fluorescence microscopy and spectroscopy, it is possible to visualize the expression of proteins, register their location and evolution over time and through different analysis, extract quantitative information about the dynamics, kinetics and organization of focal adhesion complexes. The analysis of the dynamics and distribution of focal adhesion complexes and their interactions were performed by fluorescence correlation spectroscopy (FCS). The effective diffusion coefficients of the proteins mentioned were characterized. The analysis of the crosscorrelation of fluorescence fluctuations of pairs of focal adhesion proteins (FCCS) allowed to demonstrate the interaction between various adhesive proteins in focal adhesion. The dissociation kinetics of proteins from the focal adhesion was evaluated by fluorescence recovery after photobleaching (FRAP) under different conditions. To study the changes generated in the organization and dynamics of focal adhesions in living cells, in response to a global external mechanical stimulus, an equibiaxial traction device adapted to be used simultaneously with the FV1000 confocal microscope was used. Mechanical tension applied by the pulling device is able to induce changes in the area of living cells as well as in focal adhesions. In response to mechanical stretch increased, the recruitment and translocation of the protein zyixin accompanied by a significant decrease in the dissociation constant was observed. To correlate the mechanical properties of the substrate and the traction force generated by the cell at a focal adhesions level, without losing sight of the organization and dynamics of proteins in focal adhesion, traction force microscopy was implemented (TFM). This technique has the sensitivity necessary to measure the traction force generated by the cell on an elastic and transparent substrate, which can be combined with other fluorescence microscopy techniques such as FRAP or FCS. Analysis of TFM data for zyxin yielded deformation and traction forces maps, while the dissociation kinetics was evaluated by FRAP.

"Medicion de probabilidades de transición electromagnéticas en núcleos de masa intermedia: A (semejante) 80" (1988). Cardona, María Angélica. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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"Medicion del flujo de neutrinos cósmicos ultra enérgeticos con el detector de superficie del Observatorio Pierre Auger" (2013). Guardincerri, Yann. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
El Detector de Superficie del Observatorio Pierre Auger es sensible a tau neutrinos que cruzan la Tierra de forma rasante interactuando en su corteza. Los leptones tau que surgen de las interacciones via corriente cargada pueden emerger de la Tierra y decaer en la atmósfera produciendo lluvias de partículas casi horizontales que contienen una componente electromagnética significativa. En esta tesis se diseñan técnicas de reconstrucción y de identificación que permiten distinguir estas lluvias de las producidas por rayos cósmicos iniciados por protones o núcleos de hierro, usando como observable la estructura temporal de las señales que se detectan en los detectores de agua que miden radiación de Cherenkov. Se describe el procedimiento de búsqueda de neutrinos, el método desarrollado para calcular la exposición del observatorio y las incertezas sistemáticas asociadas. Ningún candidato a neutrino fue encontrado en los datos adquiridos entre 1 de Enero del 2004 hasta 31 de Diciembre del 2012. Asumiendo un flujo diferencial ɸ(Ev) = k*Ev-2, se fija un límite superior con un nivel de confianza del 90% al flujo difuso de neutrinos de todos los sabores de k < 5 * 10ˉ8 GeV cmˉ² sˉ¹ srˉ¹ en el intervalo de energías de 10^17 eV a 10^19.1 eV. Se testean modelos astrofísicos concretos de producción de neutrinos, y se derivan límites a flujos de fuentes puntuales en función de su declinación.

Abstract:
The Surface Detector of the Pierre Auger Observatory is sensitive to Earth-skimming tau neutrinos that interact in Earth's crust. Tau leptons from charged-current interactions can emerge and decay in the atmosphere to produce a nearly horizontal shower with a significant electromagnetic component. In this thesis techniques are developed to reconstruct and distinguish these showers from the ones produced by regular hadronic cosmic rays by the broad time structure of the signals in the water- Cherenkov detectors. The neutrino search procedure, the method to compute the observatory exposure and the associated systematic uncertainties are described. No neutrino candidate has been found in data collected from 1 January 2004 to 31 December 2012. Assuming a differential flux ɸ(Ev) = k*Evˉ² in the energy range from 10^17 eV-10^19.1 eV, we place a 90% CL upper limit on the all flavour neutrino diffuse flux of k < 5 * 10^-8 GeV cmˉ² sˉ¹ srˉ¹. Concrete astrophysical neutrino models are tested and limits to point-like source fluxes are derived as a function of declination.

"Mediciones calibradas del flujo de radiación gamma a 1 Tev proveniente de fuentes galácticas" (1995). Rovero, Adrián Carlos. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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"Mediciones con resolución nanométrica mediante depleción por emisión estimulada" (2016-11-14). Bordenave, Martín Diego. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
Desde los estudios de Ernst Abbe, a finales del siglo XIX, se dio por aceptado que la microscopía óptica de campo lejano tenía un límite en su poder de resolución espacial: objetos que se encontraran más cercanos entre sí que media longitud de onda de la luz utilizada no podrían distinguirse. Sin embargo, en las últimas dos décadas se han desarrollado un número de técnicas basadas en fluorescencia que mantienen las ventajas de la microscopía óptica de campo lejano, y proporcionan una resolución espacial limitada únicamente por el tamaño del marcador fluorescente. Estas técnicas se denominan microscopías de superresolución o nanoscopías de fluorescencia e involucran la transición entre estados moleculares de los fluoróforos que permitan o no la emisión de fluorescencia. En particular, en la nanoscopía STED (Stimulated Emission Depletion), se produce esta transición mediante depleción por emisión estimulada, con el fin de desactivar fluoróforos en regiones controladas del espacio y de esta forma reducir el volumen efectivo de observación. En el marco de esta tesis, y gracias a una colaboración formal y activa con Stefan W. Hell (Department of NanoBiophotonics, Max Planck Institute for Biophysical Chemistry, Göttingen, Germany), galardonado en 2014 con el premio Nobel de Química por su trabajo pionero en las nanoscopías de fluorescencia, se construyó el primer nanoscopio STED de Argentina (Grupo de Nanofísica Aplicada, Centro de Investigaciones en Bionanociencias (CIBION), Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), Buenos Aires (BA), Argentina). El nanoscopio STED se aplicó para indagar y dilucidar problemas biofísicos con resolución nanométrica. En colaboraciones interdisciplinarias se estudió: (a) la organización de proteínas en la membrana del Trypanosoma cruzi, en colaboración con el Grupo de Inmunología Molecular, Instituto de Investigaciones Biotecnológicas (IIB), Universidad Nacional de San Martín (UNSAM), CONICET, BA, Argentina; (b) procesos de reestructuración del citoesqueleto de los conos de crecimiento durante la polarización neuronal, en colaboración con el Laboratorio de Neurobiología, Instituto de Investigación Médica de Córdoba (INIMEC), CONICET, Córdoba, Argentina; y (c) la formación y estabilidad de estructuras periódicas de actina en procesos de degeneración axonal, en colaboración con el Laboratorio de Neurobiología, INIMEC, CONICET, Córdoba, Argentina y el Grupo de Neurobiología Molecular, Instituto de Investigación en Biomedicina de Buenos Aires (IBIOBA), CONICET, BA, Argentina. Asimismo, se desarrolló un nuevo esquema de implementación de la nanoscopía STED que expande considerablemente su campo de aplicación. Generalmente, luz de longitud de onda situada en la zona roja lejana del espectro de emisión del fluoróforo es utilizada para inducir el fenómeno de emisión estimulada. En esta tesis, se demuestra que STED continuo (CW) también es posible utilizando longitudes de onda de STED ubicadas en el máximo de emisión, donde la sección eficaz de emisión estimulada puede ser hasta 10 veces mayor. Como resultado, es posible obtener imágenes de STED utilizando potencias proporcionalmente menores. Además, fluoróforos que se consideraban inadecuados para ciertas configuraciones espectrales de nanoscopía STED, pueden ser utilizables.

Abstract:
Since the studies made by Ernst Abbe, by the end of the XIXth century, it was accepted that far field optical microscopy had a limit in its spatial resolution: objects found closer together than half the wavelength of the light used would not be distinguished apart. However, in the last two decades, a number of techniques based on fluorescence have been developed, that keep all the advantages of far-field optical microscopy and provide spatial resolution only limited by the size of the fluorescent marker. These techniques are called super-resolution fluorescence microscopies or fluorescence nanoscopies and they involve the transition between molecular states of the fluorophores that allow or not fluorescence emission. Particularly, in STED (Stimulated Emission Depletion) nanoscopy, this transition is produced by stimulated emission depletion, in order to disable fluorophores in controlled regions of space and thereby reduce the effective volume of observation. In the framework of this thesis, and supported by a formal and active collaboration with Stefan W. Hell (Department of NanoBiophotonics, Max Planck Institute for Biophysical Chemistry, Göttingen, Germany), awarded in 2014 with the Nobel Prize in Chemistry for his pioneering work in fluorescence nanoscopies, the first STED nanoscope of Argentina was built (Grupo de Nanofísica Aplicada, Centro de Investigaciones en Bionanociencias (CIBION), Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), Buenos Aires (BA), Argentina). The STED nanoscope was applied to investigate and elucidate biophysical questions with nanometric resolution. In interdisciplinary collaborations it was studied: (a) the organization of proteins in the membrane of Trypanosoma cruzi, in collaboration with the Group of Molecular Immunology, Instituto de Investigaciones Biotecnológicas (IIB), Universidad Nacional de San Martín (UNSAM), CONICET, BA, Argentina; (b) processes of cytoskeleton restructuring in growth cones during neuronal polarization, in collaboration with the Laboratory of Neurobiology, Instituto de Investigación Médica de Córdoba (INIMEC), CONICET, Córdoba, Argentina; and (c) the formation and stability of periodic structures of actin in the process of axonal degeneration, in collaboration with the Laboratory of Neurobiology, INIMEC, CONICET, Córdoba, Argentina and the Group of Molecular Neurobiology, Instituto de Investigación en Biomedicina de Buenos Aires (IBIOBA), CONICET, BA, Argentina. Also, a new implementation scheme of STED nanoscopy was developed, which expands considerably its field of application. Generally, light of a wavelength located in the far-red zone of the emission spectrum of the fluorophore is used to induce stimulated emission. In this thesis, it is shown that continuous wave STED (CW), is also feasible using STED wavelengths located at the maximum of emission, where the stimulated emission cross section can be up to 10 times higher. As a result, super-resolved STED images are obtained using proportionally less power. Also, fluorophores considered unsuitable for certain spectral configurations of STED nanoscopy, may become usable with this scheme.

"Medición de la deposición de36 Cl mediante la técnica AMS" (1998). Alvarez, Daniela Elena. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
La espectrometría de masas con aceleradores de partículas (AMS) es una técnica ultrasensible de medición que posibilita la identificación y medición de radioisótopos de vidas medias largas (en el rango de 10^3 a 10^8 años), con niveles de concentración tan bajos como una parte en 10^16. Estos radioisótopos son de interés en diferentes disciplinas puesto que pueden brindar información sobre muchos de los procesos interesantes que ocurren en la Tierra y en el sistema solar, los cuales tienen escalas temporales dentro del rango mencionado. Las vidas medias y los niveles de concentración involucrados dificultan, y en algunos casos imposibilitan, la identificación de estos radioisótopos utilizando técnicas convencionales de medición pero son fácilmente reconocibles con la técnica AMS. Uno de los radioisótopos que resulta muy interesante debido a su amplia utilización es el 36Cl. Este isótopo es empleado en diversos campos de investigación como: astrofísica, ciencias de la atmósfera, geofísica, etc, siendo de gran importancia en los estudios de medio ambiente. En particular, es un excelente trazador hidrológico con el cual, a partir de muestras de precipitación, se pueden estudiar procesos de transporte atmosférico. Este trabajo tiene dos finalidades. Por un lado, la de desarrollar e implementar la técnica AMS en nuestro país, empleando el acelerador de iones pesados existente en el Laboratorio TANDAR, lo que implica la aceleración e inequívoca identificación de los haces microscópicos de l4C y 36Cl por primera vez. El segundo objetivo consiste en la aplicación de la técnica empleando al radioisótopo 36Cl como trazador atmosférico. Para ello se midió la concentración de 36Cl respecto de cloro en muestras de precipitación recogidas entre 24° y 62° de latitud sur y los resultados fueron analizados basados en modelos teóricos ya existentes. Dichas mediciones fueron las primeras llevadas a cabo en este tipo de muestras, recolectadas en América del Sur y tratan de contribuir a extender la escasa cantidad de datos experimentales acerca de la deposición del 36Clpresente hasta el momento.

Abstract:
AMS is a very sensitive technique which is capable of tracing long-lived radionuclides (with half-lives between 10^3 and 108 years at extremely low concentrations, in the range from 10^-10 to 10^-16. These radioisotopes are particulary interesting since they can be used as tracers in many processes that occur in the Earth and the Solar system and have time scales in the above mentioned interval. In most cases, these radionuclides can not be measured at natural occuring levels, and mainly for small samples, by using conventional decay counting techniques but they are easily recognizable with AMS. One of the most extensively used radioisotopes is 36Cl. It finds application in several scientific domains like astrophysics, ciences of the atmosphere, geophysics, environmental research, etc. Particularly, its hydrophilic nature makes this radioisotope a well suited tracer to study-atmospheric transport processes from precipitation samples. The purpose of this work is two-fold. On the one side, it aims to the development of AMS technique at the electrostatic accelerator of TANDAR laboratory, which involves the acceleration and unambiguously identification of (microscopic) radioisotope beams like 14Cl y 36Cl, for the first time. On the other side, as application of this technique, 36Cl is used as an atmospheric tracer studying its fallout and latitudinal deposition distribution. For this purpose, precipitation samples collected at different latitudes in Argentina, Chile and Antarctic, covering a range from 24° S to 62° S, are measured and the results are analyzed based on existing theoretical models. These are the first 36Cl concentration measurements done from South American samples and they contribute to the rather scarce experimental information available concerning with this radioisotope fallout.

"Medición de la distribución del Thrust Transverso de dos jets en colisiones protón-antiprotón" (2003). Sorin, María Verónica. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
Esta Tesis presenta la primera medición en un colisionador de hadrones de una variable de forma, el thrust transverso de dos jets Tt2,una variable relacionada con la distribución de jets en el plano transverso al de los haces colisionantes. Tt2 se calcula a partir de los dos jets más energéticos del evento, y toma valores entre Tt2 = 1, para el caso de dos jets en una misma dirección y sentidos opuestos, y Tt2 = √2/2 para dos jets de igual energía formando un ángulo de 90°. La medición se realizó con datos tomados en el Tevatron, el colisionador pṗ del Laboratorio Fermilab. La sección eficaz se presenta tanto en función de 1 — Tt2 como de log(1 — Tt2), que enfatiza la región de alta estadística cuando Tt2→1, para cuatro rangos de energía total del evento. Los resultados están en buen acuerdo con las predicciones de QCD perturbativo a orden O(α33), excepto a alto Tt2, donde se espera que la correcciones por resumación sean importantes, y por debajo de Tt2≈√3/2, donde la contribución de primer orden corresponde a diagramas O(α43). Los datos muestran asimismo un muy buen acuerdo con un recientemente publicado generador de tres jets a orden siguiente al dominante (NLO), que cubre todo el rango de la variable Tt2, excepto el caso extremo cuando Tt2=1. Palabras claves: Cromodinámica Cuántica, Algoritmo k┴ , Variables de forma

Abstract:
This dissertation presents the first measurement in a hadron collider of an event shape variable, the Dijet Transverse Thrust Tt2, which is sensitive to the spatial jet distribution on the plane perpendicular to the colliding pṗ beams. Tt2 is calculated with the two most energetic jets reconstructed with the k┴ algorithm, and it ranges from Tt2 = 1, for a pencil-like configuration, to Tt2 = √2/2/2, for two equal energy jets at 90°. The measurement is based on 87.3 pb(-1) of data collected with the DG detector at the Fermilab Tevatron pṗ Collider. The cross section is reported as a function of 1 — Tt2 and log(1 — Tt2), which enhances the high statistics Tt2→1 region, and presented for four separate event energy ranges. The measurement is in good agreement with a fixed-order O(α33) perturbative QCD prediction, except at high Tt2, where resummation corrections are expected to be important, and below Tt2≈√3/2, where the leading order diagrams contributíng to Tt2 are O(α43). The data also show a very good level of agreement with a recent Next-to-Leading pQCD three jet generator which covers the full Tt2 range, except for the Tt=1 point. Keywords: Quantum chromodynamics, k┴ algorithm, Event Shapes.

"Medición de la reacción 25Mg(p, gamma )" (2003). Arazi, Andrés. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
La reacción 25Mg(p,γ) es el principal mecanismo de producción estelar del radioisótopo 26Al. Dada la vida media del 26Al(τ~ 10 6 a), este radioisótopo puede escapar de la estrella que lo origina y decaer en el medio interestelar. La detección de la radiación gamma generada en este decaimiento permite rastrear los sitios de producción de 26 Al en la Vía Láctea y ajustar así los modelos de nucleosíntesis. Para esto último es necesario, además, precisar la tasa de producción de la reacción resonante 25Mg(p,γ)26 Al en el rango de energías estelares. Previo a este estudio, las intensidades de las resonancias de esta reacción se determinaron mediante la detección en línea de rayos gamma de desexcitación del núcleo compuesto 26Al. Sin embargo, a las energías estelares, muy por debajo de la barrera coulombiana, la reacción tiene una producción en extremo baja y su medición se dificulta por causa del fondo gamma ambiental y el fondo producido por reacciones en elementos contaminantes. Para eludir estos inconvenientes, en este trabajo se desarrolló un método de medición alternativo, basado en la alta sensibilidad de la espectrometría de masas con aceleradores (AMS). En este método, se bombardean blancos de MgO con un gran número de protones (del orden de 10 19)a las energías de resonancia. A continuación, estos blancos son tratados químicamente, agregando y homogeneizando una cantidad bien determinada del isótopo estable 27 Al y eliminando el Mg que lo componía originalmente. Las muestras así generadas contienen el 26Al producido en la reacción p + 25Mg y la cantidad de los mismos se determina midiendo la concentración 26Al/27Al mediante la técnica AMS. La pequeña cantidad de 26Al presente en las muestras (del orden de 10 6 - 10 7 átomos) hizo necesario optimizar la eficiencia de detección. A estos efectos, las mediciones de concentración de las muestras se realizaron extrayendo es estas el ion molecular 26AlOˉ de la fuente de iones. Dado que el ion molecular es hasta 25 veces más prolífico que el ion atómico Alˉ utilizado usualmente, su empleo permitió incrementar la eficiencia de detección hasta un valor de 4 x 10ˉ5. Como contrapartida, el ion molecular 26AlOˉ sufre la interferencia del ion isobárico 26MgOˉ. Por lo tanto, la aplicación de este método requirió la supresión del 26Mg, la cual se efectuó mediante la técnica de imán con gas y una separación química muy selectiva. A este fin se desarrolló un procedimiento químico que redujo la presencia de 26Mg a niveles del orden de 5 ppm en muestras de 500 μg de Al. Esta supresión de la interferencia isobárica, conjuntamente con la eficiencia de detección lograda, permite detectar la presencia de 26Al en muestras conteniendo tan sólo 10 5 átomos de este isótopo. Mediante este nuevo método se determinó la intensidad de tres resonancias de la reacción 25Mg(p,γ)). Estas resonancias, con energías E lab p = 316,1; 389,0 y 434,5 keV dominan la producción estelar de 26Al en novas y presupernovas (0,1 GK <~ T <~ 1,5 GK). Los resultados los obtenidos en este trabajo coinciden con las mediciones más recientes de estas resonancias.

Abstract:
The 25Mg(p,γ) reaction is the main mechanism for the stellar production of the radioisotope 26Al. Due to its long mean life (τ(26Al)~10 6 a) this radioisotope may escape from its originating star and decay in the interstellar medium. The detection of the radiation generated by its decay allows to trace the 26Al-producing spots within the Milky Way, and hence to impose constrains on nucleosynthesis models. For this purpose, it also necessary an accurate knowledge of the production rate of the 25Mg(p,γ)26Al 9 resonant reaction at the stellar energy range. Previous to this work, the resonance strenghts of this reaction were determined by online detection of the prompt gamma-ray from the deexcitation of the compound nucleus 26Al. However, at stellar energies, far below the Coulomb barrier, the reaction has an extremely low production rate and its measurement is hindered by room gamma background and background produced by reactions on contaminating elements. To overcome this hindrance, in this work an alternative method based on the high sensitivity of the accelerator mass spectrometry (AMS) was developed. In this method, MgO targets are proton-bombarded (in amounts of 10 19)at each resonance energy. Subsequently, these targets are chemically treated, adding and homogenizing a well-determined amount of the stable 27Al isotope and eliminating the original Mg from the sample. The samples generated in this way contain the 26Al produced in the p + 25Mg reaction, and their amount is determined measuring the 26Al/27Al concentration by means of the AMS technique. The small amount of 26Al contained in the samples (in the order of 10 6 - 10 7 atoms) required an optimization of the detection efficiency. To this end, concentration measurements on samples were done extracting molecular 26AlOˉ from them. The use of the molecular ion, about 25 times more prolific than the commonly-used atomic Alˉ ion, yielded an improvement in the detection efficiency up to a value of 4 x 10ˉ5. However, the molecular ion 26AlOˉ suffers the drawback of 26MgOˉ interference. Therefore, this method requires the suppression of the 26Mg isobar, which was achieved by means of a gas-filled magnet and a highly selective chemical separation. To this end, a chemical procedure was developed which is capable of suppressing 26Mg down to contamination levels of about 5 ppm from small (500 μg) Al samples. This background suppression, combined with the achieved detection efficiency, allows to trace 26Al nuclei in samples containing amounts down to 10 5 atoms of this isotope. By means of this new method, the strength of three resonances of the reaction 25Mg(p,γ) were determined. These resonances, with energies of E lab p = 316.1, 389.0 and 434.5 keV, dominate the stellar production of 26Al in novae and presupernovae (0.1 GK <~ T <~ 1.5 GK). Results obtained in this work agree with most recently obtained values for these resonances.

"Medición de la sección eficaz de producción de single top en colisiones protón-antiprotón a 1.96 TeV" (2010). Tanasijczuk, Andrés Jorge. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
La presente tesis describe la búsqueda de quarks top producidos de manera simple (a diferencia de la producción en pares top-antitop) a través de un vértice de la interacción electrodébil en colisiones protón-antiprotón a una energía de centro de masa de raiz cuadrada de s=1:96 TeV. El análisis utiliza un total de 2.3 fb*-1 de datos colectados con el detector DØ en Fermilab, correspondientes a dos períodos diferentes de corrida del colisionador Tevatron. En el Tevatron son dos los canales que contribuyen a la producción simple de quarks top, el canal s y el canal t. En el canal s, la aniquilación de un quark y un antiquark produce un bosón W virtual, el cual luego decae en un quark top y un quark bottom. El quark top decae casi de manera exclusiva en un bosón W y un quark bottom. Aquí se consideran los estados finales en los que el bosón W decae leptónicamente en un electrón o un muón más un neutrino. Así, a nivel del detector, el estado final que caracteriza al canal s contiene un leptón, energía faltante que da cuenta del neutrino, y dos jets correspondientes a los dos quarks bottom. En el canal t, el estado final contiene un jet adicional proveniente de un quark liviano. Claramente, una reconstrucción precisa de los eventos requiere una medición precisa de la energía de los jets. Dado que la cantidad de eventos de fondo es enorme aún después de aplicar una selección de eventos, se utiliza una técnica de multivariables, redes neuronales bayesianas, para separar la señal del fondo. Para medir la sección eficaz de quarks top simples se computa una probabilidad bayesiana. Asumiendo que el exceso observado se debe a eventos de quarks top simples, la sección eficaz de producción de quarks top simples medida es sigma(p p -> tb + X, tqb + X) = 4:70*(+1,18) pb. (-0,93) El exceso observado se asocia con un valor-p de (3.2 +/- 2.3)x10*(-8), asumiendo la hipótesis de la presencia de únicamente eventos de fondo. Dicho valor-p corresponde a un exceso sobre el fondo de 5.4 desviaciones estándar para una densidad gaussiana. El valor-p computado usando la sección eficaz del modelo estándar de 3.46 pb para la señal es (22.7 +/- 0.6)x10*(-6), correspondiente a una significancia esperada de 4.08 desviaciones estándar.

Abstract:
This thesis describes a search for singly produced top quarks via an electroweak vertex in head-on proton-antiproton collisions at a center of mass energy of square root s = 1:96 TeV. The analysis uses a total of 2.3 fb*(-1) of data collected with the DØ detector at Fermilab, corresponding to two different run periods of the Tevatron collider. Two channels contribute to single top quark production at the Tevatron, the s-channel and the tchannel. In the s-channel, a virtual W boson is produced from the aniquilation of a quark and an antiquark and a top and a bottom quarks are produced from the W decay. The top quark decays almost exclusively into a W boson and a bottom quark. Final states are considered in which the W boson decays leptonically into an electron or a muon plus a neutrino. Thus, at the detector level, the final state characterizing the s-channel contains one lepton, missing energy accounting for the neutrino, and two jets from the two bottom quarks. In the t-channel, the final state has an additional jet coming from a light quark. Clearly, a precise reconstruction of the events requires a precise measurement of the energy of the jets. A multivariate technique, Bayesian neural networks, is used to extract the single top signal from the overwhelming background still left after event selection. A Bayesian likelihood probability is then computed to measure the single top cross section. Assuming the observed excess is due to single top events, the measured single top quark production cross section is sigma(p p -> tb + X, tqb + X) = 4:70*(+1,18) pb. (-0,93) The observed excess is associated with a p-value of (3.2 +/- 2.3)x10*(-8), assuming the background-only hypothesis. This p-value corresponds to an excess over background of 5.4 standard deviations for a Gaussian density. The p-value computed using the standard model signal cross section of 3.46 pb is (22.7 +/- 0.6)x10(-6), corresponding to an expected significance of 4.08 standard deviations.

"Medición de la sección eficaz diferencial inclusiva de jets en colisiones pp a raíz cuadrada de s = 1.8 TeV con el detector DO" (1995). Elvira, Víctor Daniel. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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"Medición de la vida media del mesón B± e identificación de quarks top a partir de la reconstrucción de decaimientos de quarks b" (2004). Schwartzman, Ariel. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
Esta Tesis presenta una medición preliminar de la vida media de un mesón B± a través de la reconstrucción de su cadena de decaimiento, y de la producción de quarks top en el canal de electrón mas jets, usando el método de vértices desplazados para la identificación de jets-b. Su principal contribución es el desarrollo, implementación y optimización del algoritmo de filtros de Kalman para la reconstrucción de vértices, y del método de vértices desplazados para identificar jets provenientes de la fragmentación de quarks b. Estos dos algoritmos forman ahora parte del paquete estandar de reconstrucción del experimento DØ, y explotan al máximo la tecnología de punta de los nuevos detectores de trazas recientemente instalados. El análisis está basado en datos tomados hasta abril de 2003 en el Colisionador hadrónico pp de Fermilab, correspondiente a una luminosidad integrada de 60pb^-1. La medición de τ=1.57±0.18 ps para el bosón B está de acuerdo con el valor aceptado de su vida media, y permite esperar un nivel de presición altamente competitivo para la toma de datos.

Abstract:
This dissertation presents a preliminary measurement of the B± lifetime through the full reconstruction of its decay chain, and the identification of top quark production in the electron plus jets channel using the displaced vertex b-tagging method. Its main contribution is the development, implementation and optimization of the Kalman filter algorithm for vertex reconstruction, and of the displaced vertex technique for tagging jets arising from b quark fragmentation, both of which have now become part of the standard DØ reconstruction package. These two algorithms fully exploit the new state-of-the-art tracking detectors, recently installed as part of the Run 2DØ upgrade project. The analisys is based on data collected during Run 2a at the Fermilab Tevatron pp Hadron Collider up to April 2003, corresponding to an integrated luminosity of 60 pb^-1. The measured B meson lifetime of τ=1.57±0.18 ps is in agreement with the current world average, with a competitive level of precision expected when the full data sample becomes available.

"Medición de radionucleicos cosmogénicos en el Meteorito de Campo del Cielo" (2000). Liberman, Rosa Gabriela. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
Los meteoritos contienen en su interior el registro de parte de la historia del Universo. En su viaje por el espacio son alcanzados por las partículas energéticas que componen la radiación cósmica, básicamente protones y partículas alfa. Estas partículas penetran en la materia extraterrestre e inducen reacciones nucleares cuyos productos son isótopos cosmogénicos, estables o radiactivos. La presencia de este tipo de radioisótopos o las concentraciones anómalas de los nucleidos estables pueden ser utilizadas para el estudio de la intensidad de los rayos cósmicos en el pasado, su espectro de energía, la dosis de radiación acumulada sufrida por los meteoroides y el tiempo durante el cual han estado sometidos a ella. Por otra parte, una vez que los cuerpos celestes han caído a la Tierra, la medición de las concentraciones de ese tipo de elementos es útil para la estimación del tiempo transcurrido desde la caída a nuestro planeta y de la posición preatmosférica de las muestras, lo cual permite inferir el tamaño de los meteoritos antes de penetrar en la atmósfera terrestre. Las vidas medias de los radioisótopos cosmogénicos cubren un amplio rango de tiempos, los cuales pueden ser muy pequeños, fracciones de segundos o extremadamente largos, del orden de 10(10) años. En general, los meteoritos que se estudian han sido recogidos varios cientos o miles de años luego de su caída. Por ello sólo es posible medir aquellos radioisótopos con vidas medias largas. La técnica de espectrometría de masas con aceleradores de partículas (AMS) es particularmente útil para medir la concentración de isótopos cuyas vidas medias oscilan entre 10(3) y 10 (8) años. Los productos de decaimiento de esta clase de nucleidos no pueden ser detectados en períodos ordinarios y por medio de técnicas usuales de detección. Por otra parte, su concentración es del orden de 10(-12) o menor, por lo que no es posible detectarlos por medio de Ia espectrometría de masas convencional. AMS posee la sensibilidad adecuada para lograr mediciones confiables mediante el conteo individual de átomos del radionucleido en cuestión. Las muestras, que pueden ser tan pequeñas como l mg de material, deben pasar por un proceso químico previo el cual sirve para disminuir las contaminaciones y convertirlas a una forma apta para ser colocadas en la fuente de iones de los aceleradores de partículas. El objetivo del presente trabajo es el estudio de parte de la historia del meteorito caído en Campo del Cielo, Argentina. Para ello, se aplica la técnica de AMS a la medición de la concentración de cinco radioisótopos cosmogénicos de vida media larga: 10Be, 26Al, 36Cl, 41Ca y 59Ni, en muestras provenientes de dos fragmentos de dicho meteorito. Uno de ellos es, a su vez, parte de un fragmento expuesto en varios museos del mundo, El Taco, mientras que el otro fue levantado del suelo en las cercanías de los cráteres. Los resultados obtenidos y su comparación con los modelos teóricos existentes para las tasas de producción de radioisótopos cosmogénicos permitieron extraer conclusiones acerca de la edad terrestre del meteorito, de la posición de las muestras en el meteoroide madre y en consecuencia del tamaño del mismo antes de caer a la Tierra.

Abstract:
Meteorites record in their interior part of the history of the Universe. While they are travelling in space, the energetic particles from cosmic rays reach them, penetrate in the meteoritic matter and induce nuclear reactions whose products are both stable and radioactive cosmogenic nuclides. The presence of radioactive isotopes and abnormal abundances of stable isotopes tells us about the intensity of cosmic radiation in the past, its energy spectrum and the accumulated radiation dose to which the meteorite was exposed during its life as an independent object. Once the extraterrestrial bodies had fell onto the Earth, measurements of these concentrations are useful to estimate their terrestrial age and the sample preatmospheric position. Cosmogenic radioisotope half-lives can be very small. fractions of seconds, or extremely long, about 10 (10)years. In general. meteorites which are studied in laboratories have been picked up several cents or thousands years after their fall. For this reason only long-lived radioisotopes can be measured. The accelerator mass spectrometry technique (AMS) is particularly useful to measure the concentration of isotopes whose half-life is between 10(3) and 10(8)years. On the one side, their decay products can not be detected by conventional techniques over a reasonable counting period. On the other side, since their concentrations are usually lower than 10(-12), the use of conventional mass spectrometry is severely limited. AMS has the right sensitivity to obtain reliable measurements by means of the individual atom counting. Samples, which can be as small as l mg of material, must pass a previous chemical process to reduce the isobaric contamination and put them in a suitable form to be placed in the accelerator ion source. The goal of the present thesis is the study of part of the history of the meteorite “Campo del Cielo". The AMS technique was used to measure the concentration of five long lived cosmogenic radioisotopes: 10Be, 26Al, 36Cl, 41Ca y 59Ni in five samples from two fragments of that meteorite. One of them came from the El Taco fragment and the other one was picked up from the ground in one crater field. The obtained results and their comparison with theoretical predictions of radioisotope production rates led to extract some conclusions about the terrestrial age of this meteorite, the preatmospheric position of the samples in the parent meteoroid and, in consequence, its size before the fall to the Earth.

"Medición del espectro continuo de la radiación x de alta energía emitida por un Plasma Focus, dosimetría y aplicaciones" (2009). Raspa, Verónica. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
En la presente tesis se ha estudiado un Plasma Focus de 4.7 kJ, como fuente pulsada de rayos x de alta energía y explorado sus aplicaciones en cuanto a la obtención de radiografías no convencionales. Se formuló e implementó experimentalmente un método de análisis espectral basado en la atenuación diferencial de la radiación de interés en muestras metálicas, y en el análisis densitométrico de sus radiograf ías. Como filtros se emplearon muestras de cobre, níquel, titanio y plata con espesores comprendidos entre 0.1 y 10 mm. La radiación x fue detectada empleando un sistema de película-pantalla de uso habitual en radiografía general. Los resultados muestran que las componentes más importantes del espectro se hallan comprendidas entre 40 y 150 keV. El método de análisis espectral propuesto es de sencilla aplicaci ón en otros laboratorios, no tiene costo excesivo y permite determinar el espectro x emitido en un único disparo del equipo a partir de radiografías con exposición autocalibrada. El efecto que tiene el uso de muestras de espesor finito en la medición, fue analizado mediante simulaciones realizadas usando el código MCNP, de la transmisión de fotones con energías en el rango de interés, en muestras como las empleadas. Se estudió también la reproducibilidad de las propiedades espectrales en condiciones en las que el equipo está en régimen de operación optimizada para la producción de rayos x. Los resultados demuestran que la emisión x empleada en las aplicaciones radiográficas de interés, tiene propiedades espectrales reproducibles respecto de los parámetros de operación del Plasma Focus. Se ha investigado experimentalmente el campo dosimétrico x de la fuente, empleando detectores TLD 700 (LiF:Mg,Ti). Los detectores fueron procesados empleando un equipo marca Harshaw modelo QS3500. Se obtuvo que a 53 cm de la fuente y sobre el eje de simetría de los electrodos, la dosis es de (53 +/- 3)muGy y que resulta uniforme para ángulos menores a 6 medidos respecto de dicho eje. Adicionalmente se presentan resultados de la dependencia de la dosis con la posición angular respecto del eje de simetría de los electrodos. Se exploraron distancias fuente-detector comprendidas entre 50 y 100 cm, y posiciones angulares de +/- 70º . Finalmente, se presenta una muestra de los resultados que pueden lograrse empleando un Plasma Focus como fuente de radiación pulsada para obtener radiografías de objetos metálicos, incluso cuando estos están ocultos detrás de paredes también metálicas.

Abstract:
A 4.7 kJ Plasma Focus was considered as a pulsed hard x ray source and then was applied to non conventional radiographies A radiographic method is proposed and then applied to infer the continuum part of the hard x-ray spectrum from differential absorption measurements on metals. Copper, nickel, titanium and silver samples with thicknesses spanning between 0.1 and 10 mm were employed as filters. The x-ray radiation was detected using a standard radiographic screen-film system. The results show the presence of a dominant peak around 75 keV with significant spectral components in the range of 40 to 150 keV. The method is easy to follow, inexpensive, and allows for calibrated, single shot, spectral measurements. MCNP numerical simulations of the photon transmission through the considered samples, were used to evaluate the effect of using thick samples to meassure the spectrum. Such analysis allows to refine both: the desingn of the samples thickenesses and materials, and the infered spectrum. Reproducibility of the spectral properties of the investigated hard x-ray emission with the device operation parameters, was observed. Dosimetric measurements of the hard x-ray radiation were carried out with a set of thermoluminescent detectors TLD 700 (LiF:Mg,Ti). The detectors were processed with a Harshaw QS3500 device. A dose of (53 +/- 3) muGy was measured on the electrodes axis placing the detectors ata 53 cm from the source. Uniform dose was registered for angles lower than 6 mesured from the electrodes axis. We also present results of the dose dependence with the angular position relative to the symmetry axis of the electrodes. The source-detector distance was changed in the range from 50 to 100 cm, and the angular positions were explored between +/- 70º relative to the symmetry axis of the electrodes. Finally, the device was used as a pulsed hard x-ray source for fast radiography of metallic pieces even through several millimeter thick metallic walls.

"Medición del flujo de neutrinos cósmicos ultra energéticos mediante detectores de superficie" (2016-03-14). Pieroni, Pablo Emanuel. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
Esta Tesis estudia la medición de neutrinos cósmicos ultra energéticos mediante detectores de superficie. Básicamente existen dos mecanismos a través de los cuales los neutrinos en el rango del EeV pueden inducir señales distinguibles a nivel de superficie. El primero consiste en la interacción de un neutrino en la atmósfera, via corrientes cargadas o neutras, y la subsiguiente producción de una cascada atmosférica extendida descendente. El segundo se basa en la interacción de un neutrino tau en la corteza terrestre al atravesarla de manera rasante. Este proceso da lugar a un leptón tau capaz de escapar hacia la atmósfera e iniciar en su decaimiento una lluvia extendida ascendente de alto ángulo. En ambos casos, cuando la cascada se inicia cerca del detector, existen características en la señal producida, relacionadas con la presencia de componente electromagnética en la lluvia, que permiten discriminar este tipo de eventos del fondo dominante debido a rayos cósmicos de origen hadrónico. Este trabajo se divide en dos partes, que abordan dos tecnologías diferentes para estudiar las lluvias atmosféricas producidas por neutrinos. La primera parte trata la búsqueda de neutrinos basada en la interacción de las partículas de la lluvia con el Detector de Superficie del Observatorio Pierre Auger. En particular se describe el procedimiento de identificación, las posibles fuentes de fondo, el método desarrollado para calcular la exposición y sus incertezas sistemáticas asociadas en la búsqueda. Asimismo, se presenta por primera vez la integración de los distintos análisis complementarios desarrollados en Auger, que incluyen dos criterios de reconocimiento de neutrinos descendentes y uno de neutrinos rasantes, en un único resultado, así como la inclusión del envejecimiento del detector en el cálculo de la exposición. Ningún candidato a neutrino fue encontrado en los datos adquiridos entre el 1 de enero de 2004 y el 20 de junio de 2013. Suponiendo un flujo diferencial típico ϕ(Ev) = k * Ev^-2 y una relación entre sabores de 1 : 1 : 1, se fijó un límite sobre el flujo de neutrinos de cada sabor, de k < 6,4*10^9 GeV cm^2 s^-1 sr^-1 con un nivel de confianza del 90% en el rango de 1,0*10^17 eV - 2,5*10^19 eV, el más estricto hasta la fecha. En la segunda parte de este trabajo se estudia el potencial de la detección de las ondas de radio producidas por lluvias atmosféricas para identificar aquellas producidas por neutrinos, y se investigan las capacidades y limitaciones de un arreglo de antenas de radio a la hora de detectar neutrinos ultra energéticos rasantes. Para ello se utilizaron simulaciones que incluyen la interacción del neutrino en la Tierra, el decaimiento del leptón tau en la atmósfera, el subsiguiente desarrollo de la lluvia atmosférica extendida con producción de radiación electromagnética en frecuencias de radio, y la generación de la señal en las antenas del detector. A partir de estas simulaciones se desarrollaron algoritmos de reconstrucción e identi ficación que permiten distinguir eventos iniciados por neutrinos de los generados por el fondo de lluvias hadrónicas. Se utilizaron estos criterios para calcular la exposición que podrían alcanzar detectores de diferentes tamaños y topologías, concluyendo que la técnica puede ser competitiva para la siguiente generación de detectores de neutrinos.

Abstract:
This Thesis studies the measurement of ultra energetic cosmic neutrino by means of surface detectors. There are basically two mechanisms by which neutrinos in the EeV range may induce surface level distinguishable signals. The first one consists in the interaction of a neutrino in the atmosphere, either through charged or neutral currents, and the subsequent production of a down-going extended air shower. The second one is based on the interaction of an earth skimming tau neutrino in the earth crust. This process gives rise to a tau lepton that can escape into the atmosphere and start in its decay a high angle extended air shower. In both cases, when the shower starts near the detector, characteristics related to the presence of an electromagnetic component allow to discriminate this kind of events from the dominant hadronic cosmic ray background. This work is divided in two parts, which address two different technologies to study atmospheric showers induced by neutrinos. The first one deals with neutrino searches based in the interaction of shower particles with the Surface Detector of the Pierre Auger Observatory. In particular a detailed description is presented of the identification procedure, the possible background sources, the method developed to compute the exposure and its systematic uncertanties. Additionally, the integration of the different complementary neutrino search analyses developed in Auger is presented for the first time, which include two criteria to recognise downgoing neutrinos and one for earth-skimming neutrinos, as well as the inclusion of detector ageing in the exposure calculation. No candidate neutrinos have been found in the data collected from 1 January 2004 to 20 June 2013. Assuming a differential flux ϕ(Ev) = k * Ev^-2 and a flavor relation of 1 : 1 : 1, we place a 90% CL upper limit on the single flavour neutrino flux of k < 6,4*10^9 GeV cm^2 s^-1 sr^-1 in the energy range from 1,0*10^17 eV - 2,5*10^19 eV, the most stringent to this date. The second part of this work studies the potential of the detection of the radio waves produced by atmospheric showers to identify those induced by neutrinos, as well as the capabilities and limitations of an antenna array to detect ultra high energy earth-skimming neutrinos. This involved simulations of the different intervening processes, including the neutrino interaction in the Earth, the tau lepton decay in the atmosphere, the subsequent development of the shower including the production of electromagnetic radiation in radio frecuencies, and the signal production in the detector antennas. From these simulations, reconstruction and identification algorithms were developed that allow to distinguish events initiated by neutrinos from the hadronic background. Finally these criteria were used to compute the exposure achieved by detectors with different sizes and topologies, concluding that the technique can be a competitive option in the next generation of neutrinos detectors.

"Medidas tangenciales sobre cuerpos convexos en En" (1983). Molter, Ursula María. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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"Mejoras a la demostración interactiva de propiedades Alloy utilizando SAT-Solving" (2013). Moscato, Mariano Miguel. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
El análisis formal de especificaciones de software suele atacarse desde dos enfoques, usualmente llamados: liviano y pesado. En el lado liviano encontramos lenguajes fáciles de aprender y utilizar junto con herramientas automáticas de análisis, pero de alcance parcial. El lado pesado nos ofrece lograr certeza absoluta, pero a costo de requerir usuarios altamente capacitados. Un buen representante de los métodos livianos es lenguaje de modelado Alloy y su analizador automático: el Alloy Analyzer. Su análisis consiste en transcribir un modelo Alloy a una fórmula proposicional que luego se procesa utilizando SAT-solvers estándar. Esta transcripción requiere que el usuario establezca cotas en los tamaños de los dominios modelados en la especificación. El análisis, entonces, es parcial, ya que está limitado por esas cotas. Por ello, puede pensarse que no es seguro utilizar el Alloy Analyzer para trabajar en el desarrollo de aplicaciones críticas donde se necesitan resultados concluyentes. En esta tesis presentamos un cálculo basado en álgebras de Fork que permite realizar demostraciones en cálculo de secuentes sobre especificaciones Alloy. También hemos desarrollado una herramienta (Dynamite) que lo implementa. Dynamite es una extensión del sistema de demostración semiatomático PVS, método pesado ampliamente utilizado por la comunidad. Así, Dynamite consigue complementar el análisis parcial que ofrece Alloy, además de potenciar el esfuerzo realizado durante una demostración usando el Alloy Analyzer para detectar errores tempranamente, refinar secuentes y proponer términos para utilizar como testigos de propiedades cuantificadas existencialmente.

Abstract:
Formal analysis of software models can be undertaken following two approaches: the lightweight and the heavyweight. The former offers languages with simple syntax and semantics, supported by automatic analysis tools. Nevertheless, the analysis they perform is usually partial. The latter provides full confidence analysis of models, but often requires interaction from highly trained users. Alloy is a good example of a lightweight method. Automatic analysis of Alloy models is supported by the Alloy Analyzer, a tool that translates an Alloy model to a propositional formula that is then analyzed using off- the-shelf SAT-solvers. The translation requires user-provided bounds on the sizes of data domains. The analysis is limited by the bounds, and is therefore partial. Thus, the Alloy Analyzer may not be appropriate for the analysis of critical applications where more conclusive results are necessary. In this thesis we develop Dynamite, an extension of PVS that embeds a complete calculus for Alloy. PVS is a well-known heavyweight method. It provides a semi-automatic theorem prover for higher order logic. Dynamite complements the partial automatic analysis offered by the Alloy Analyzer with semi-automatic verification through theorem proving. It also improves the theorem proving experience by using the Alloy Analyzer to provide automatic functionality intended for early detection of errors, proof refinement and witness generation for existentially quantified properties.

"Memorias asociativas en espacios de dimensión infinita" (1999). Segura, Enrique Carlos. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
Se presenta una generalización del modelo de red neuronal de Little-Hopfield para memorias asociativas que considera el caso de un continuo de unidades de procesamiento. El espacio de estados corresponde a un espacio euclideo de dimensión infinita. Se propone una dinámica que minimiza una funcional de energia que es una extensión natural del caso discreto. Se analiza el caso en que la matriz de pesos sinápticos es definida mediante la regla de autocorrelación (regla de Hebb) con memorias ortogonales, incluyendo estabilidad de las memorias, tamaño de sus cuencas de atracción y estados espurios. También se considera el caso en que las memorias no son ortogonales, demostrando que es posible imponer “resolución finita” a las memorias almacenables con una limitación del tamaño minimo de las áreas o “patches” de actividad; también indicamos dos formas posibles de hacerlo. Finalmente, se discute la generalización de la dinámica no deterministica con temperatura finita no nula, mostrando que el modelo continuo puede ser extendido al caso en que la ley de evolución no es deterministice, del mismo modo que el modelo discreto de Hopfield se extiende de manera de incluir los efectos de temperatura finita a través de la dinámica de Glauber.

Abstract:
A generalization of the Little-Hopfield neural network model for associative memories is presented that considers the case of a continuum of processing units. The state space corresponds to an infinite dimensional euclidean space. A dynamics is proposed that minimizes an energy functional that is a natural extension of the discrete case. The case in which the synaptic weight matrix is defined through the autocorrelation rule (Hebb rule) with orthogonal memories is analyzed, including stability of memories, size of basins of attraction and spurious states. We also consider the case of the memories that are not orthogonal, proving that it is possible to impose a “finite resolution” to the storable memories by limiting the minimum size of the activity patches; we also indicate two possible ways of doing this. Finally, we discuss the generalization of the non deterministic, finite temperature dynamics, showing that the continuous model can be extended to the case in which the evolution law is non deterministic, in the same way as the Hopfield, discrete model is extended to include finite temperature effects through the Glauber dynamics.

"Memorias resistivas en interfases óxido-metal" (2015-03-25). Schulman, Alejandro Raúl. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
Las memorias resistivas están entre los principales candidatos a ser utilizados como elementos en una nueva generación de memorias no volátiles. Esto se debe a su bajo consumo energético, una alta velocidad de lectura/escritura y a la posibilidad de lograr memorias de alta densidad compatibles con los procesos de la tecnología CMOS actual (por sus siglas en inglés: Complementary Metal–Oxide–Semiconductor). El funcionamiento de estas memorias se basa en la conmutación resistiva (CR), que consiste en el cambio controlado de la resistencia de una interfase metalóxido a través de estímulos eléctricos. Si bien hasta el presente no se ha podido determinar con certeza el mecanismo físico que controla la CR, se piensa que está basado en el movimiento de vacancias de oxígeno que formarían de manera reversible zonas de alta/baja conducción dentro del óxido. La presente tesis tiene como objetivo principal entender los mecanismos físicos que gobiernan a la CR y poner en evidencia algunos de los aspectos esenciales que pueden contribuir a lograr dispositivos útiles desde el punto de vista tecnológico. Para ello se han realizado estudios de las características principales de la CR para distintas interfases metal-óxido a distintas condiciones de temperatura. Se han utilizado Au, Pt y Ag como metales y los siguientes óxidos complejos YBa2Cu3O7–δ (YBCO), La0.67Sr0.33MnO3 (LSMO) y La0.7Sr0.3CoO3 (LSCO). Se han elegido estos óxidos complejos debido a que presentan características similares, como ser materiales fuertemente correlacionados con una estructura cristalina tipo perovskita y una alta movilidad de oxígenos, lo que afecta muchas de sus propiedades físicas, ya que dependen fuertemente de la estequiometría. Nuestros resultados han demostrado la existencia de una CR bipolar en todos estos sistemas. Ésta es explicada satisfactoriamente a través de un modelo de difusión de vacancias de oxígeno asistidas por campo eléctrico. Se han caracterizado las interfases como dispositivos de memoria, estudiando sus mecanismos de conducción, encontrándose una conducción dominada por un mecanismo del tipo Poole-Frenkel para la muestra de YBCO y una conducción del tipo SCLC para el LSCO y el LSMO. Adicionalmente, se ha conseguido una alta durabilidad y repetitividad en el funcionamiento de estas junturas como dispositivos de memoria, gracias a la optimización en el protocolo utilizado para escribir/borrar, lográndose más de 103 conmutaciones consecutivas sin fallas en dispositivos bulk. También se ha estudiado el efecto de la acumulación de pulsos idénticos en las interfases obteniéndose una relación entre la amplitud de la CR y el número de pulsos aplicado a amplitud y temperatura fijas. Luego de someter la interfase a ciclos de fatiga eléctrica, se ha encontrado una similitud entre la evolución de la resistencia remanente en esta con la propagación de defectos en un metal sometido a pruebas de fatiga mecánica. Esta relación puede ser usada como base para generar un algoritmo de corrección de errores y para mejorar la efectividad y el consumo de energía de estos dispositivos de memoria. Finalmente, se han realizado estudios sobre la evolución temporal de cada estado de resistencia. Hemos demostrado que sigue una ley exponencial estirada con un exponente cercano a 0.5 y un tiempo característico dado, que depende tanto de la temperatura como de la potencia utilizada. Estos resultados implican que la evolución temporal no está dominada por un proceso estándar de difusión térmicamente activado. La difusión de vacancias de oxígeno ocurre en una superficie con una densidad de trampas que depende de la temperatura, donde dicha superficie correspondería físicamente a los bordes de grano del óxido.

Abstract:
Resistive Random Access Memories (RRAM) have attracted significant attention recently, as they are considered as one of the most promising candidates for the next generation of non-volatile memory devices. This is due to its low power consumption, fast switching speed and the ability to become a high density memory compatible with the conventional Complementary Metal–Oxide–Semiconductor (CMOS) processes. The working principle of this kind of memories is the resistive switching (RS) phenomenon which is simply the controlled reversible change in the resistivity of a junction generated by an external electric field. It has been proposed that the RS is coupled with the migration of oxygen vacancies generating a reversible conduction path inside the oxide. Many experiments have been done to address the switching mechanism during the last decade without any conclusive answer of what is the physical mechanism beneath RS. The main goal of the present work is to understand the physical mechanism that controls the RS and to point out which are the key parameters that can help improve the performance of the memory devices from a technological point of view. In this dissertation we report on the studies of RS in different interfaces metal/oxide where we have utilized gold, silver and platinum as metal and as complex oxides: YBa2Cu3O7–δ (YBCO), La0.67Sr0.33MnO3 (LSMO) and La0.7Sr0.3CoO3 (LSCO). These oxides have been chosen because all of them are strongly correlated compounds with physical properties strongly dependent of their oxygen stoichiometry. They also have a similar crystalline structure (perovskite type) and a high oxygen mobility. Our results show that bipolar RS on all these systems is satisfactorily explained by a model of electric assisted diffusion of oxygen vacancies. We also characterize the conduction mechanism of the junctions. We show that, while the behavior of the metal/LSCO and metal /LSMO interfaces are consistent with space charge limited conduction (SCLC), conduction in the metal/YBCO interface is consistent with Poole-Frenkel transport. Feasibility of memory devices based on the junctions under study has been tested. In particular, we present an algorithm that, while reaching high repeatability of resistance values in over 103 successful switching events, optimizes power consumption. We have also studied the effects of accumulating cyclic electrical pulses of increasing amplitude on the non-volatile resistance state of the junctions. We have found a relation between the RS amplitude and the number of applied pulses, at a fixed amplitude and temperature. This relation remains very similar to the Basquin equation used to describe the stress-fatigue lifetime curves in mechanical tests. This points out to the similarity between the physics of the RS and the propagation of defects in materials subjected to repeated mechanical stress. This relation can be used as the basis to build an error correction scheme. Finally, we have analyzed the time evolution of the remnant resistive state in the oxide-metal interfaces. The time relaxation can be described by a stretched exponential law that is characterized by a power exponent close to 0.5. We found that the characteristic time increases with increasing temperature and applied power which means that this is not a standard thermally activated process. The results are a clear evidence of the relation between RS and the diffusion of oxygen vacancies on a surface with a temperature-dependent density of trapping centers, which may correspond, physically, to the diffusion along grain boundaries.

"Metabolismo de L-arginina en Trypanosoma cruzi" (1999). Pereira, Claudio Alejandro. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
Apartir de los resultados obtenidos en nuestro laboratorio sobre la modulación de la motilidad de los epimastigotes de Trypanosoma cruzi a través de los distintos efectores de la ruta metabólica del óxido nítrico, se planteó la necesidad de estudiar en forma más amplia el metabolismo del sustrato de la óxido nítrico sintasa, la L-arginina. Inicialmente se describió el transporte de este aminoácido en epimastigotes de T. cruzi en fase logaritmica de crecimiento. Se determinaron los parámetros cinéticos y sus características bioquímicas, siendo algunas de las más relevantes, las que se detallan a continuación: - El transportador presenta una alta afinidad por el sustrato (Km = 4.16 μM) en comparación con otros sistemas similares. - Es sumamente específico ya que no se inhibe competitivamente en presencia de aminoácidos naturales como así tampoco por análogos estructurales de la arginina. Sólo se observó una disminución significativa en la incorporación de L-arginina en presencia de homoarginina, canavanina y D-arginina. - Es saturable por sustrato, independiente de Na+,pero dependiente de ATP. - Es afectado en forma específica por el tiempo de "ayuno"de L-arginina. Cuando se estudió el destino de la arginina incorporada a las células en 30 minutos, se observó que el 4.3% se incorpora a proteínas, el 68.6% queda formando parte del conjunto de aminoácidos libres y un 27.1% se identificó como fosfoarginina. La presencia de fosfoarginina como fosfágeno involucrado en la regeneración del ATP,hidrolizado principalmente en el flagelo del parásito, explica probablemente la necesidad de un transportador específico de las caracteristicas descriptas. La relevancia de esta actividad biológica como posible blanco terapéutico tripanosomicida está dada por ser éste un sistema diferencial entre el parásito y el hospedador humano, quien carece de esta enzima pues utiliza la creatina como fosfágeno. Estas evidencias nos llevaron a centrar el interés del trabajo en el sistema transportador de arginina y la enzima arginina kinasa. En la segunda parte del trabajo se caracterizó bioquímicamente la enzima arginina kinasa. Se midió la actividad enzimática tanto in vivo como In vitro, se determinó su localización subcelular y sus parámetros cinéticos (Km para arginina, 0.33 mM y para ATP 0.31 mM). Se purificó parcialmente la actividad arginina kinasa en dos pasos cromatográficos, uno de intercambio iónico y el segundo de filtración molecular. También se estudiaron sus requerimientos de ATP y cationes bivalentes. Se ensayaron in vitro inhibidores potenciales de la enzima, siendo los más relevantes,el análogo natural canavanina, la homoarginina y la histidina. Se analizó también la presencia de la arginina kinasa en otros organismos, encontrándose dicha actividaden otras cepas y especies del género Trypanosoma y también en los denominados “trypanosomátidos inferiores" como Herpetomonas y Leptomonas. Finalmente se clonó el gen que codifica para la arginina kinasa de T. cruzi utilizando técnicas de reacción en cadena de la polimerasa (PCR)y rastreo en bibliotecas genómicas. El gen de 1074 pb codifica para una proteína de 357 aminoácidos y un peso molecular de 40 kDa (GenBank # AF070451),el cual probablemente se encuentre como copia única dentro del genoma. El análisis de la secuencia obtenida demuestra un alto grado de conservación evolutiva. El gen completo de la enzima se expresó en un sistema heterólogo (Escherichia coll) demostrándose actividad arginina kinasa de la proteína recombinante.

"Metabolismo de las poliaminas y su regulación en parásitos tripanosomatidos : expresión del gen de la Ornitina decarboxilasa (ODC) de C. fasciculata en T. cruzi" (2002). Carrillo, Carolina. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
Trypanosoma cruzi es el agente causal del “Mal de Chagas”, enfermedad endémica en América Latina. Este parásito unicelular, al igual que otros parásitos tripanosomátidos, presenta un complejo ciclo de vida a través de diferentes hospedadores (insecto vector - hospedador vertebrado). A lo largo de su ciclo el parásito pasa por distintos estadios celulares, sufriendo profundos cambios morfológicos, fisiológicos y bioquímicos que le permiten adaptarse a los distintos ambientes. Uno de los estadios, el epimastigote, no es infectivo para el hospedador vertebrado y presenta una capacidad proliferativa que permite su cultivo en el laboratorio sin mayores dificultades. Trypanosoma cruzi presenta numerosas características metabólicas que lo diferencian de otros organismos incluso del mismo orden. Describir estas diferencias permitiría conocer más detalladamente al parásito aportando datos de utilidad taxonómica y evolutiva y contribuiría al posible desarrollo de tratamientos quimioterapéuticos más específicos y eficientes que los disponibles hasta el presente. Un punto clave en el metabolismo de los tripanosomátidos está asociado a las poliaminas. Estos policationes alifáticos (putrescina, esperrnidina y espermina) están presentes en la mayoría de los organismos, tanto procariotas como eucariotas, cumpliendo funciones celulares esenciales tales como asistir la síntesis de ácidos nucleicos y proteínas, estabilizar macromoléculas y estructuras celulares y participar en la proliferación y diferenciación celular. La biosíntesis de poliaminas comienza por la conversión de ornitina en putrescina por acción de la ornitina decarboxilasa (ODC). Esta enzima es fundamental en la regulación de la síntesis de poliaminas y su actividad esta rigurosamente controlada a distintos niveles. Además, se ha descripto un inhibidor específico e irreversible, difluorometilornitina (DFMO), que ha facilitado el estudio de dicha enzima. Una vía alternativa de síntesis de putrescina actúa a través de la arginina decarboxilasa (ADC) cuyo sustrato es el aminoácido arginina. Esta enzima fue inicialmente descripta en plantas y bacterias y recientemente ha sido encontrada en ciertos tejidos de mamíferos. En parásitos protozoarios existen controversias con respecto a la existencia de las enzimas que catalizan el primer paso de la síntesis de poliaminas, especialmente la ADC. La discutida carencia de dichas actividades es suplida por un transporte activo constitutivo de poliaminas desde el medio extracelular. A lo largo de este trabajo confirmamos que los epimastigotes de distintas cepas de T. cruzi son auxótrofas para poliaminas. Esta auxotrofia esta ocasionada por la falta de la actividad enzimática de ODC y de ADC que, a su vez, se da por la ausencia de los genes correspondientes. Además, se transfectaron epimastigotes de T. cruzi con un vector de expresión recombinado con el gen de ODC de Crithidia fasciculata (clonado en este laboratorio). De este modo, caracterizamos al cultivo transfectado con el gen heterólogo de ODC a nivel fisiológico (capacidad proliferativa), bioquímico (síntesis y concentración intracelular de poliaminas y caracterización de la actividad enzimática heteróloga) y molecular (ubicación del gen heterólogo, determinación del número de copias, etc.). El cultivo transfectado se volvió autótrofo para poliaminas y sensible al inhibidor de la ODC, el DFMO. Sin embargo, luego de un cierto tiempo de cultivo en presencia del inhibidor se seleccionó una subpoblación resistente a DFMO. Este cultivo también fue caracterizado comparándolo con los cultivos sensibles. Finalmente, el parásito transfectado con el gen heterólogo de ODC contribuyó con los estudios sobre el metabolismo de las poliaminas en T. cruzí y podría ser útil en futuras investigaciones acerca de la relación poliaminas - diferenciación a tripomastigote (metaciclogénesis) y poliaminas - infectividad en células de mamíferos.

Abstract:
Trypanosoma cruzi is the etiological agent of “Mal de Chagas”, an endemic illness in Latin America. This unicellular parasite, as other trypanosomatid protozoa, has a complex life cycle involving different hosts (insect vectors - vertebrate hosts). During its life cycle the parasite pass through several differentiation stages undergoing mayor morphological, physiological and biochemical changes in order to adapt to variable environments. Epimastigote is the noninfective form, which proliferates inside the insect and can be easily cultivated in axenic media. Trypanosoma cruzi differs from other trypanosomatid parasites in many physiological and metabolic characteristics. The study of these properties would increase the knowledge of the parasite, providing useful taxonomic and evolutive information. It would also contribute to the development of more specific and efficient chemoterapies against this protozoo. A key point of trypanosome metabolism is related to polyamines. These aliphatic cationes (putrescina, espermidina y espermina) are present in almost all living organisms (prokaryotes as well as eukaryotes). It is well known that polyamines participate in nucleic acids and protein syntheses and can stabilize macromolecules and cellular structures, therefore playing essential roles in cellular proliferation and differentiation. The biosynthesis of polyamines begins with the conversion of ornithine to putrescine by ornithine decarboxylase (ODC). This enzyme is essential in the regulation of the pathway and its activity is tightly controlled at different levels. Difluoromethil-ornitine (DFMO), an specific and irreversible inhibitor of ODC, has been described ago. Arginine decarboxylase (ADC), which catalyses an alternative route to synthesize putrescine from arginine has been first described in plants and bacteria, but recently has also been found in some mammal tissues. The presence of both polyamine biosynthetic pathways (from ornithine and arginine) in some protozoa has been a matter of controversy for many years. In this work, we confirmed that epimastigotes from different wild type strains of T. cruzi are auxotrophic for polyamines. This auxotrophy is due to the absence of ODC and ADC genes in the protozoa genome. These parasites which contain neither ODC nor ADC enzymatic activities are able to obtain polyamines from the environment through an active transport mechanism. We have been able to transform wild type T. cruzi epimastigotes with a recombinant plasmid bearing the ODC gene from Crithidia fasciculata (cloned in a previous work of our laboratory). The resulting transgenic parasites have been studied at the physiological, biochemical and molecular levels in order to determine the relationship among proliferation capacity, intracellular polyamine levels and exogenous gene location and expression. The transfected cultures became autotrophic for polyamine and sensitive to the presence of DFMO. However, after some time of exposure to high levels of the inhibitor, a DFMO resistant subpopulation was naturally selected. This resistant culture has been characterized together with the sensitive counterpart. The transfected parasites containing the heterologous ODC gene is a valuable tool to improve our knowledge about polyamine metabolism in T. cruzi; it could be very useful to study the relationship among differentiation to trypomastigote form (metacyclogenesis), infectivity towards mammalian cells and polyamine endogenous concentrations.

"Metabolismo de poliaminas en Crithidia fasciculata : Caracterización, clonado y secuenciación de la enzima ODC" (1997). Ceriani, María Carolina. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
En este trabajo, se han caracterizado distintos aspectos del metabolismo de poliaminas en el parásito tripanosomátido Crithidia fasciculata, poniendo especial énfasis en la enzima ornitina decarboxilasa (ODC), que cataliza el primer paso en la síntesis de estas sustancias. El transporte de poliaminas al interior del parásito es muy bajo, y solo se ve aumentado cuando se expone a los cultivos a un inhibidor de la ODC, como es el difluorometilornitina (DFMO). Este dato indicaría que en condiciones normales, la maquinaria biosintética del parásito es suficiente para satisfacer sus requerimientos, pero que al someter a C.fasciculata a un ayuno de poliaminas por bloqueo de su biosíntesis se produce una marcada inducción de la entrada de estas sustancias desde el medio externo. La enzima fue ampliamente caracterizada dsde el punto de vista bioquímico y molecular. Se clonó y secuenció en su totalidad, determinandose a partir de estos datos su PM y las zonas que podrían ser importantes desde el punto de vista de su regulación "in vivo". Por último se estudió la resistencia a DFMO del parásito, y se determinó que este fenómeno no produce diferencias sustanciales en la expresión del gen de ODC. Todas estas observaciones nos llevan a pensar que la enzima ODC de este parásito tiene propiedades que la hacen distintiva entre las estudiadas hasta el momento en otras células, y abren un nuevo capítulo en el estudio general de la estabilidad enzimática.

Abstract:
In this work, different aspects of polyamine metabolism in the trypanosomatid parasite Crithidia fasciculata have been characterized, with special emphasis in ornithine decarboxilase (ODC), which catalyses the first step in the biosynthesis of these substances. Polyamine transport inside the parasite is very low, but it is strongly increased when the cultures are exposed to an ODC inhibitors, like difluoromethilornithine (DFMO). This data could indicate that in normal conditions, the biosynthetic machinery of the parasite is enough to satisfy their requirements, but when C. fasciculata suffers polyamine starvation, by blocking their biosynthesis, there is a great induction of the transport of these substances from the external medium. The enzyme was characterized from the biochemical and molecular point of view. It was cloned and sequenced, and the molecular weight , and some regions that could be considered important for its " in vivo" regulation were determined from the sequence. Last, we studied the resistance to DFMO, and we determined that this fenomena does not produce substancial differences in the expression of the ODC gene. Taken all together, these observations allow us to state that the ODC enzyme from this parasite has propertiers that make it different from the other studied up to this moment, opening a new chaper in the general study of enzyme stability.

"Metabolismo del hemo y neoplasias" (1996). Casas, Adriana Gabriela. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
La Terapia Fotodinámica del cáncer (TFD) es un tratamiento que se basa en la acumulación selectiva de un fotosensibilizante en las células tumorales. Este, luego de ser excitado por acción de la luz roja, desencadena una serie de reacciones mediadas por radicales libres, que finalmente destruyen el tejido. El empleo del ácido 5-aminolevúlico (ALA) como precursor de la síntesis de porfirinas, ha cobrado especial interés en los últimos años tanto en la TFD usando las porfirinas como fotosensibilizantes, como en la fotodetección de tumores, empleando la propiedad de estos pigmentos de fluorescer con la luz UV. Por otra parte, se ha observado que algunos tejidos neoplásicos acumulan porfirinas, por lo cual se ha postulado que el camino biosintético de los tetrapirroles se encuentra alterado en los pacientes con neoplasias. En el presente trabajo se caracterizaron las actividades de algunas de las enzimas del camino biosintético del hemo en un adenocarcinoma mamario de ratón y en el hígado de los animales portadores de dicha neoplasia. Se estudió la biosíntesis de porfirinas in vitro a partir de ALA en tumor y otros tejidos, empleando para ello la técnica de explantes tisulares, y se encontró que la acumulación de porfirinas se hace más selectiva para el tumor cuando el precursor se administra encapsulado en liposomas o cuando se agrega cinc en el medio de incubación. Se desarrolló un modelo in vitro-in vivo para estudiar la efectividad de la acción fotodinámica de las porfirinas sintetizadas endógenamente a partir de ALA, en el cual se monitorea el crecimiento de los tumores irradiados, luego de su reimplantación en animales receptores. Se encontró que los explantes incubados 2 hs con ALA, y que por lo tanto sintetizaron 4,6 (g de porfirinas/g tej., al ser irradiados sufrieron una reducción desde un 60% de la masa tumoral, hasta la falta completa de crecimiento del tumor en el ratón receptor. Además se observó una correlación entre el nivel de porfirinas acumuladas y el daño celular. El mismo modelo fue utilizado para investigar la efectividad del daño fotodinámico inducido por ALA en combinación con los antineoplásicos 5-Fluorouracilo, Ciclofosfamida y Doxorubicina.. Se encontró un aumento en la eficacia de la TFD, cuando se emplearon Ciclofosfamida y Doxorubicina; no así cuando se usó 5-Fluorouracilo. Con nuestro modelo in vitro-in vivo se ha demostrado que ocurre una importante y hasta una completa destrucción de las células tumorales mediante la combinación de la síntesis endógena de porfirinas a partir de ALA y un tratamiento lumínico de baja potencia. Los resultados presentados en este trabajo indican que el empleo del ALA en la detección temprana de las células alignas y en la TFD es sumamente prometedor. Nuestros hallazgos plantean también la posibilidad del uso combinado de antineoplásicos con la TFD inducida por ALA.

Abstract:
Photodynamic Therapy (PDT) shows considerable promise as a treatment modality for malignant tumors. This type of therapy is based on the accumulation of a photosensitiser after its administration. Subsequent illumination with light of an appropriate wavelength provokes a photochemical reaction that results in tissue destruction. 5-aminolevulinic acid (ALA) induced photosensitisation may be a promising approach. So does the use the fluorescence under UV light of ALA induced porphyrins on the early detection of malignancies. The overproduction of porphyrins in tumors, in the absence of known porphyria, has also been observed by several authors. It has been suggested that porphyrin metabolism may be altered in cancer patients. In this work we have reported some properties of ALA-D and PBG-ase, two enzymes of the porphyrin biosynthesis pathway, in a mouse mammary adenocarcinoma and liver of tumor bearing mice. Using the tissue explant cultures technique we have studied the endogenous porphyrin biosynthesis in tumor and other organs using the ALA precursor either free or encapsulated in liposomes. It was found that the latter improved tumor selective accumulation. Porphyrin retention was further enhanced when cinc was added to the incubation media. To assess the potential antineoplasic efficacy of ALA-based Photodynamic Therapy, we have designed a new in vitro - in vivo model. Tumor explants were incubated with ALA and, after irradiation, viability was tested by monitoring the growth of implanted tumors in receptor animals. It was found that tumor explants incubated 2 hours with ALA, reaching a concentration of 4.6 (g porphyrin/g tissue, lead from 60% reduction of the tumoral mass to complete lack of tumor growth. These results showed a correlation between cellular destruction and the level of porphyrin content. The same model was used to investigate the effectiveness of ALA as photosensitizer in combination with antineoplasic drugs such as 5-Fluorouracil, Cyclophosphamide and Doxorubicin. An increase in the efficacy of the photodynamic therapy was observed when Cyclophosphamide and Doxorubicin were used, but there was no improvement when 5-Fluorouracil was used. These findings, showing an important to complete tumor cell destruction by combination of porphyrins endogenously formed from ALA and low irradiance, support our proposal on the use of ALA for early diagnosis and photodynamic treatment of malignant cells. Furthermore, ALA-based PDT in combination with chemotherapy is a promising therapy.

"Metabolismo del ácido cítrico" (1945). Stoppani, Andrés Oscar Manuel. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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"Metabolismo hepático del nifurtimox, un nitrofurano antichagásico" (1995). Carrizo, Patricia H.. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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"Metabolismo y transformaciones espontáneas de la 18-hidroxicorticosterona con énfasis en sus condiciones precursoras para la aldosterona" (1986). Cozza, Eduardo Néstor. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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"Metabolismos de alfa y beta-glucanos en bacterias que interaccionan con plantas" (2003). Estrella, María Julia. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
Las bacterias sintetizan y acumulan diferentes polisacáridos de tipo α y β, los cuales cumplen funciones relevantes en la adaptación a los distintos entornos ambientales y en la interacción de las mismas con otros organismos. Los estudios que realizamos se refirieron especificamente al metabolismo de los glucanos cíclicos y del glucógeno en bacterias del suelo que interaccionan con plantas. Una parte del trabajo estuvo orientada a conocer el tipo de glucano que producen los rizobios que establecen simbiosis con el género Lotus. En dichos estudios se estableció que los glucanos cíclicos producidos por la cepa B. loti NZP 2309 tienen el mismo tipo de unión y estructuras estrechamente relacionadas con los descritos previamente en B. japonicum USDA 110, aunque la estructura de la especie mayoritaria de cada cepa es diferente. La cepa B. loti NZP 2309 produce una mezcla de glucanos cíclicos con uniones β(1-3), β(1-6), que están formados por especies neutras, no sustituidas, con DP= 10, 11 y 12, y la especie cíclica mayoritaria esta ramificada, tiene un DP=11 y está formada por un anillo de 10 residuos de glucosa con un único residuo terminal que forma la rama. La proporción de enlaces glucosidicos que tiene este glucano cíclico es 3:7:1 para las uniones β(1-3), β(1-6)y β(1-3, 6) respectivamente. La comparación de los glucanos cíclicos producidos por las cepas de B. loti NZP 2309 y B. japonicum USDA 110, sugiere que dichas moléculas tienen propiedades hidrofóbicas diferenciales y distinta capacidad de unión con flavonoides de leguminosas. Por otra parte, se observó que ambas cepas de Bradyrhizobium sintetizan in vitro, glucanos cíclicos β(l-3), β(1-6) por mecanismos similares y que dichos glucanos están estructuralmente relacionados. En B. loti NZP 2309 se identificó una proteína de membrana interna de 85 kDa que podría estar involucrada en la sintesis de glucanos solubles β(1-3) y β(1-6); insolubles β(1-3) tipo laminarina, o en la sintesis de ambos compuestos. Las moléculas sintetizadas in vitro están formadas principalmente por enlaces β(1-3), mientras que las moléculas producidas in vivo tienen mayor proporción de enlaces β(1-6). Nuestros resultados sugieren que la síntesis de glucanos cíclicos β(1-3), β(1-6)en Bradyrhizobium sp podria involucrar la formación de un glucano cíclico con uniones β(1-3), al que posteriormente se introducen uniones β(1-6)por transglicosilación, a través de la proteína NdvC Además, determinamos y comparamos el tipo de glucano que sintetizan y acumulan dos cepas de colección de M. loti, y evaluamos si la estrucutra de los mismos está relacionada con la capacidad que tienen dichas cepas para nodular distintas espcecies de Lotus. Se determinó que las cepas M. loti NZP 2213 y NZP 2037 producen glucanos cíclicos neutros y sustituidos con residuos aniónicos y uniones β(1-2), los que son similares a los reportados en otros rizobios de crecimiento rápido. La sintesis de los glucanos de M. loti se realiza a través de una proteína intermediaria que tiene una masa molecular similar a la proteína de 319 kDa reportada en otros rizobios que sintetizan glucanos cíclicos β(1-2).Se estableció que el tipo de glucano producido por las cepas M. loti NZP 2213, NZP 2037 y B. loti NZP 2309 no está relacionado con el rango de hospedante, ya que se determinó que las dos especies de M. loti producen glucanos similares con el mismo tipo de unión y presentan distinto rango de nodulación. Además, se observó que dos cepas con distinto tipo de glucano forman nódulos efectivos en una misma especies de Lotus. Otra parte de la tesis se centró en el metabolismo del glucógeno en bacterias que interaccionan con plantas. Se clonó y caracterizó un fragmento de ADN genómico de B. loti que tiene homologia con el genes de la síntesis de glucógeno y que contiene gran parte del gen glgC y el gen glgA completo, que codifican para las enzimas ADPGlc PPasa y GS, respectivamente. El fragmento clonado es similar a una región presente en el genoma de B. japonicum, indicando que la organización de los genes estructurales del metabolismo del glucógeno en el género Bradyrhizobium está conservada y es diferente a la reportada en otras bacterias. Las secuencias aminoacidicas de la ADPGlc PPasa y GS de B. loti presentan un grado de homologia mayor con las enzimas de B. japonicum que con otras enzimas homólogas de rizobios. La ADPGlc PPasa de B. loti pertenece al grupo V de ADPGlc PPasas que están altamente reguladas ya que se activan por Fru 6P, Fru 1,6 bisP y piruvato. La actividad de esta enzima en nódulos reveló que la ADPGlc PPasa de bacteroides de B.japonicum aumenta con la maduración del nódulo, cuando los mismos todavía tienen actividad reductora de acetileno. Por otra parte, se realizaron experimentos de mutagénesis sitio-dirigida con la ADPGlc PPasa de A. tumefaciens, que se tomó como modelo experimental, para determinar el rol que tienen los residuos de arginina que están conservados y ubicados en la región N-terminal de las ADPGlc PPasas reguladas positivamente por Fru 6P y piruvato. Se determinó que una carga positiva en la posición 32 sería necesaria para mantener la afinidad aparente de las ADPGlc PPasas activadas por hexosas-fosfato y/o piruvato y cualquier modificación de arginina por otro aminoácido que altere el tamaño o la hidrofobicidad, reduce la afinidad aparente por Fru 6P. El comportamiento de las mutantes en la posición 33 respecto a los activadores fue diferente, afectándose de manera más drástica la activación por Fru 6P que la activación por piruvato. La presencia de arginina en la posición 33 es muy importante para la activación de la ADPGlc PPasa de A. tumefaciens y no podría ser reemplazada por otro aminoácido. La presencia de arginina en la posición 45 es importante para la activación de la enzima por Fru 6P pero es poco probable que desempeñe un rol directo en la unión de un efector particular, ya que está completamente conservada entre todas las ADPGlcPPasas bacterianas analizadas.

"Metabolitos secundarios de plantas superiores y análogos con actividad biológica" (2015-02-27). Fernández, Lucía Raquel. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
En el presente trabajo de Tesis se describe el aislamiento, elucidación estructural y actividad biológica de los metabolitos secundarios presentes en los extractos etanólicos de dos especies nativas: Cordia americana (L.) Gottschling & J. S. Mill e Hyalis argentea D. Don ex Hook & Arn var. latisquama Cabrera. También se detalla la obtención de derivados semisintéticos a partir de productos naturales abundantes. Cordia americana (L.) Gottschling & J. S. Mill es un árbol maderero ampliamente distribuido en el norte argentino. A partir de la corteza de este árbol se aislaron seis neolignanos nuevos que poseen en su estructura un particular biciclo octeno, muy poco común en otros productos naturales. Se investigó la actividad antifúngica, antibiótica y antioxidante de dichos compuestos. A partir del extracto etanólico del arbusto costero Hyalis argentea D. Don ex Hook & Arn var. latisquama se aislaron e identificaron veintiséis terpenoides y una cumarina. Cuatro de estos compuestos son nuevos. Tanto los extractos crudos de las partes aéreas y rizomas, como los compuestos puros fueron ensayados frente a los hongos patógenos Candida albicans y Cryptococcus neoformans. Además, una alícuota del extracto polar de las partes aéreas fue incluida en pinturas de matriz soluble, a fin de evaluar su capacidad antifouling en ensayos de campo realizados en el Puerto de Mar del Plata. Con la intención de adicionar residuos que tuvieran actividad antifouling reconocida, se obtuvieron diez derivados a partir del ácido abiético, uno de los mayores constituyentes de la resina colofonia. Cuatro de estos compuestos se reportan por primera vez. Con el mismo objetivo, se adicionó un residuo oxazólico a ácidos biliares obteniéndose siete derivados nuevos. También se sintetizó el oxazol que se utilizó para modificar a los ácidos biliares. Tanto este compuesto, como los derivados de los ácidos biliares y los ácidos biliares de partida fueron utilizados en ensayos de actividad antifúngica frente a Candida albicans. Además, algunos de los derivados fueron incorporados en pinturas antifouling. Palabras clave: plantas superiores, metabolitos secundarios abundantes, Cordia americana, neolignanos, Hyalis argentea var. latisquama, terpenoides, ácido abiético, ácidos biliares, modificaciones sintéticas, oxazoles, actividad antifúngica, actividad antifouling, actividad antioxidante.

Abstract:
In this thesis is described the isolation, structural elucidation and biological activity of secondary metabolites present in the extracts of Cordia americana (L.) Gottschling & JS Mill and Hyalis argentea D. Don ex Hook & Arn var. latisquama. The synthesis of derivatives from accessible natural products that can be obtained in large quantities is also detailed. Cordia americana (L. ) Gottschling & JS Mill is a timber tree widely distributed in northern Argentina. Six new neolignans with a particular octene bicyclic core, rarely found in other natural products were isolated from the bark. Then antifungal, antibiotic and antioxidant activities of the six neolignans were assayed. The aerial parts and rhizomes of the coastal bush Hyalis argentea D. Don ex Hook & Arn var. latisquama were studied separatedly. Twenty six terpenoids and a coumarin were isolated. Four of these compounds are new. Both crude extracts of the aerial parts and rhizomes, as well as the pure compounds were tested to evaluate their antifungal activity against the pathogenic fungi Candida albicans and Cryptococcus neoformans. Besides, the polar extract of the aerial parts was included in antifouling paints for field trials at Mar del Plata harbour. Abietic acid, which is one of the major constituents of rosin, was used as starting material to obtain ten derivatives. The modifications were designed to add structural moieties with known antifouling activity to abietic acid. Four of these derivatives are reported for the first time. With the same objective, seven new oxazole derivatives were synthesized from bile acids. The oxazole fragment itself was also prepared. This last compound, together with the bile acids derivatives and the parent bile acids were tested for their antifungal activity against Candida albicans. In addition, some of the derivatives were incorporated in antifouling paints. Keywords: higher plants, secondary metabolites, Cordia americana, neolignans, Hyalis argentea var. latisquama, terpenoids, abietic acid, bile acids, synthetic modifications, oxazoles, antifungal activity, antifouling activity, antioxidant activity.

"Metafísica de los conceptos matemáticos fundamentales (espacio, tiempo, cantidad, límite) y del análisis llamado infinitesimal" (1901). Dassen, Claro Cornelio. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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"Metagenómica de lodos activados. Factores determinantes del ensamblado de comunidades bacterianas en el tratamiento de efluentes" (2016-04-18). Ibarbalz, Federico Matías. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
El tratamiento biológico de efluentes domésticos o industriales por lodos activados se basa en la actividad de poblaciones microbianas capaces de autoensamblarse para constituir una comunidad dinámica de alta diversidad. Revelar los factores que determinan la estructura de las comunidades microbianas y los mecanismos que conducen a su ensamblado es crítico para mejorar la gestión del proceso de tratamiento y para proveer un marco conceptual que pueda ser aplicado a comunidades microbianas en otros procesos de biotecnología ambiental. Varios estudios previos realizados en plantas de tratamiento de lodos activados municipales, de diferente configuración y provenientes de sitios geográficamente distantes, sugerían la presencia de taxones bacterianos de alto rango (filos) comunes a todos los sistemas estudiados. En base a estos antecedentes, se planteó la hipótesis de que los determinantes ecológicos del proceso de tratamiento relacionados con la formación del agregado biológico (floc), que permite la retención de la biomasa en el sistema, serían los principales responsables de definir la composición de la comunidad bacteriana en lodos activados. Los objetivos de esta tesis fueron: 1) comprobar si existe un grupo común (core) de taxones bacterianos y funciones en plantas de tratamiento de efluentes municipales e industriales, y 2) determinar cuáles son las variables ambientales y operacionales relevantes en la estructuración de las comunidades bacterianas de los lodos activados. Se realizaron estudios de metagenómica comparativa, utilizando técnicas de pirosecuenciación de amplicones de las regiones variables V1-V3 del gen de ARN ribosomal 16S (ARNr 16S), y secuenciación al azar de ADN metagenómico. Se analizaron lodos activados de 9 plantas de tratamiento de efluentes ubicadas en Argentina, dos municipales y siete industriales, cada una muestreada en dos oportunidades, separadas por períodos de hasta 4 años, conjuntamente con los datos metagenómicos de 12 plantas de tratamiento industriales y municipales localizadas en China, India, Singapur y Corea del Sur, generados en otros laboratorios. Se determinó que la diversidad taxonómica y funcional es significativamente mayor en lodos activados municipales que en industriales. Cada sistema de lodos activados que trata un efluente industrial particular presentó una composición bacteriana característica, reproducible en el tiempo, y marcadamente distinguible del patrón de filos y clases bacterianas observado en plantas municipales. A pesar de los cambios a nivel de género dentro de cada planta, se observó una conservación de los perfiles de contenido de GC en los metagenomas. Se detectó una preferencia particular de ciertos grupos bacterianos consistente con diferencias subyacentes en las abundancias de categorías funcionales particulares, que a su vez se relacionaron con la metabolización de constituyentes específicos de los efluentes. Se concluye que las características del efluente son el principal determinante de la estructuración de las comunidades bacterianas en sistemas de lodos activados. Asimismo, se sugiere que el aumento en la variedad de sustratos que ingresan a los procesos de tratamiento, por ejemplo combinando efluentes de diferentes orígenes en parques industriales, permitiría la conformación de comunidades microbianas más robustas en términos de resistencia y resiliencia frente a perturbaciones. Los modelos mecanicísticos como el ASM1 o el ASM3, que son herramientas valiosas para la representación de procesos biológicos que ocurren en biorreactores, son calibrados utilizando parámetros derivados de plantas de tratamiento municipales. Los resultados obtenidos en esta Tesis resaltan la importancia de considerar las diferencias taxonómicas y funcionales entre lodos activados industriales y municipales, ya que las mismas podrían reflejar cambios en la cinética de consumo de sustratos y en la formación de productos de almacenamiento.

Abstract:
Biological treatment of domestic and industrial wastewater by activated sludge relies on a self-assembled, highly diverse and dynamic microbial community. Revealing the factors that determine the community structure and the mechanisms that drive microbial community assembly in activated sludge is critical to improve the reliability of wastewater treatment management and to help developing a conceptual framework that could be applied to microbial communities in other processes of environmental biotechnology. Several previous studies, conducted on municipal wastewater treatment plants of varying configuration and geographical location, indicated the presence of a common core of high-rank bacterial taxa (phyla). Based on these results, it was hypothesized that the ecological drivers related to the floc formation, a biological aggregate that allows biomass retention, would be the main factors defining the bacterial community composition in activated sludge. The objectives of this work were: 1) to test the existence of a common core of bacterial taxa and functions across municipal and industrial wastewater treatment plants, and 2) to determine which environmental and operational variables are relevant in structuring the bacterial communities of activated sludge. Comparative metagenomic studies were performed utilizing amplicon-sequencing of V1-V3 variable regions of the 16S rRNA gene, and shotgun-sequencing of metagenomic DNA. Two municipal and seven industrial wastewater treatment plants located in Argentina were surveyed, each sampled twice, at times separated by periods of up to 4 years, and analyzed in conjunction with the metagenomic data sets of 12 other municipal and industrial wastewater treatment plants located in China, India, Singapore and South Korea, generated in other laboratories. The taxonomic and functional diversity in municipal activated sludge was found to be significantly higher than that of industrial activated sludge. Each industrial activated sludge exhibited a unique bacterial composition, occurring in a reproducible manner, clearly distinguishable from the high-rank bacterial taxa pattern present in municipal plants. Interestingly, in spite of a changing genera profile within each community, there was a distinct GC content profile in their metagenomes. A particular preference of certain bacterial groups was detected, and it was consistent with underlying differences in the abundance of specific functional categories, which were at the same time related with metabolic pathways involving specific wastewater components. The conclusion is that wastewater features are the main drivers for bacterial community structure in activated sludge. Moreover, an increase in the variety of influent substrates, e.g. by the combination of different influents within an industrial park, would allow the existence of more robust microbial communities, in terms of resistance and resilience against disturbances. Mechanistic models like ASM1 or ASM3, which are valuable tools for the representation of biological processes taking place in bioreactors, are calibrated using parameters from municipal treatment plants. The results obtained in this Thesis highlight the importance of considering the taxonomic and functional differences between municipal and industrial activated sludge, as these may reflect changes in the kinetics of substrate consumption and storage products formation.

"Metaheurísticas híbridas aplicadas al problema de ruteo de arcos capacitados" (2011). Martínez, Cristian Alejandro. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
El Problema de Ruteo de Arcos Capacitados (CARP) es un problema de optimización combinatoria que consiste en satisfacer demandas de servicios/productos sobre determi- nadas calles de una red vial mediante una flota homogénea de vehículos, minimizando el costo total de recorrido involucrado. Ha sido aplicado a casos reales como recolección de residuos, mantenimiento de calles, lectura de medidores eléctricos, entre otros. CARP es un problema de optimización combinatoria de tipo NP-Hard. A tal efecto, en la literatura se han propuesto algoritmos exactos y heurísticas. Los primeros, basados en su mayoría en las técnicas Branch and Bound y Cutting Plane, obtienen soluciones óptimas sobre instancias de datos de tamaño reducido. Los segundos, en general, alcanzan soluciones cercanas a las óptimas y a bajo costo computacional. El objetivo de esta tesis es el desarrollo de algoritmos heurísticos que contengan ca- racterísticas salientes de metaheurísticas tales como Honey Bee Mating Optimization (HBMO), Biased Random Key Genetic Algorithm (BRKGA), Greedy Randomized Adaptive Search Procedure (GRASP), Variable Neighborhood Search (VNS), entre otras. Los resultados computacionales obtenidos por los algoritmos propuestos usando diferentes instancias de la literatura, muestran que los mismos son competitivos y robustos.

Abstract:
The Capacitated Arc Routing Problem (CARP) consists in determining a set of vehicle trips minimizing total travel cost, so that each demand over certain streets of a road network be served. Our motivation to deal with this problem is related to its application in real world cases such as street sweeping, urban waste collection and electric meter, reading just to mention a few. Since its first formulation, several exact and approximative methods for this NP-Hard problem have been proposed. The former, generally based on Branch and Bound and Cutting Plane methods, reach optimal solutions in small data instances. The latter, obtain near optimal solutions using low CPU ffort. The objective of this work consists in proposing hybrid heuristic algorithms that inclu- de most important features from metaheuristics such as Honey Bee Mating Optimization (HBMO), Biased Random Key Genetic Algorithm (BRKGA), Greedy Randomized Adaptive Search Procedure (GRASP), Variable Neighborhood Search (VNS), among others. The algorithms were tested with several well-known instances from the literature. The results obtained were competitive in terms of objective function value and required computational time.

"Metalogénesis de los depósitos de cobre-hierro y otros elementos metálicos asociados en anfibolitas de las fajas central y oriental del centro sur de las Sierras de Córdoba" (2002). Di Marco, Alejandro Carlos. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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"Metodología para el estudio de sistemas compresivos y de sus controles estructurales" (2009). Yagupsky, Daniel L.. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
Se desarrolla en este trabajo una metodología experimental para el análisis estructural de regiones sometidas a esfuerzos compresivos, investigando la influencia que ejercen ciertos rasgos previos del material involucrado sobre su comportamiento. Se utilizan modelos análogos para contrastar hipótesis y avanzar en el entendimiento de la evolución de los procesos deformativos estudiados, ponderando la importancia de las diversas variables involucradas. Se presenta el software GEODEF 1.1, diseñado para lograr un monitoreo detallado en 2D de los campos de deformación que atraviesan los experimentos durante su evolución a partir de fotografías digitales sucesivas; se parte para ello de los campos vectoriales asociados, obtenidos a partir de una técnica de correlación óptica de imágenes (PIV: Particle Image Velocimetry). Su aplicación permite resolver pasos incrementales de deformación, identificando dónde ésta se concentra antes que sea reconocible sobre su superficie formando escarpas. Además el programa calcula y mapea las componentes de la deformación registrada: rotación, dilatación, cizalla simple, y grafica los ejes de las elipses en cada zona. A partir de dos series de modelos análogos se reproducen y analizan procesos estructurales de dos escalas diferentes: i) la reactivación oblicua de sistemas extensionales, y ii) la generación de curvaturas en planta en fajas plagadas y corridas. De la primera serie fue posible extraer un modelo evolutivo que explica consistentemente la coexistencia de fallas parcialmente invertidas oblicuas a los esfuerzos, y nuevos corrimientos independientes del sistema extensional reactivado, así como también la formación de corrimientos fuera de secuencia. Estos resultados fueron comparados con prototipos naturales, aportando analogías útiles para inferir la arquitectura extensional pre-compresiva que condicionó la evolución estructural de cada uno de ellos y explicar su geometría. En particular, en el sector sur de la faja plegada y corrida de Malargüe fue posible interpretar la presencia de trenes de extensión de orientación NO-SE desarrollados durante el Jurásico. A partir de la segunda serie de experimentos, se determinó la relevancia del espesor de cobertura sedimentaria, la existencia de un nivel de despegue regional, y la presencia de un obstáculo en el antepaís, para definir la configuración regional de una faja plegada y corrida en relación con el desarrollo de curvaturas estructurales. Se adoptó como caso testigo a la faja plegada y corrida del Agrio y su prolongación hacia el sur en la cuenca Neuquina, reproduciendo a escala su configuración pre-terciaria. Se deduce mediante este enfoque que el dominio externo de la faja del Agrio define una saliente estructural, inducida fundamentalmente por las variaciones de espesor de la cobertura mesozoica involucrada en la deformación, y que la inflexión identificada en el sector sur de la faja respondería a la interacción entre la estructuración andina y la Dorsal de Huincul.

Abstract:
An experimental method for structurally analyzing regions subjected to compressive stresses is developed in this work, exploring the influence of some previous features of the materials involved. By means of analogue models, and using the GEODEF 1.1 software designed, the hypotheses proposed for understanding the strain processes studied may be evaluated, and the relative importance of the variables involved can be examined. The method was designed to get a 2D high-resolution strain monitoring of the deformation fields, from sequential digital photos obtained throughout the evolution of the experimental models. The corresponding displacement fields are computed by an optical image cross-correlation technique (Particle Image Velocimetry, PIV). The software designed allows establishing the pattern of incremental strain, much earlier than scarps become visible over the surface of the model. It also computes and maps the strain components dilatation, rotation, simple shear, and plots the principal axes of the strain ellipses over each sector. Two structural processes of different scales are reproduced by two series of analogue models: i) oblique reactivation of extensional systems; and ii) formation of map-view curves in fold and thrust belts. The first one provides a progressive model 2 that suitably explains the coexistence of partially inverted faults oblique to the principal stress direction, and newly developed thrusts, independent of the previous extensional system, along with out-of-sequence thrusts. Comparisons of these results with a selection of natural prototypes permit inferring the pre-compressive extensional architecture that controlled their structural evolution, explaining the observed geometries. In the southern sector of the Malargüe fold and thrust belt in particular, the suggested analogies allow interpreting the presence of NW-SE oriented extensional trends formed during the Jurassic. The second series of experiments show the relevance of factors such as the thickness of the sedimentary cover being deformed, the presence of a regional detachment horizon, and the presence of foreland obstacles, for defining the regional configuration of fault and thrust belts in map-view, in connection with the inception of curved traces. The Agrio fault and thrust belt with its southern extension in the Neuquina basin was adopted as example, reproducing in scale its pre-Tertiary configuration. Following this approach, it is possible to deduce that the external domain of the Agrio fold and thrust belt defines a structural salient, developed in response to along-strike variations in predeformation Mesozoic sediment cover thickness, and that the bend identified in the southern end of the belt reflects the interaction between the westward Andean propagation and the Dorsal de Hincul.

"Metodologías combinadas de análisis en línea. Estudios de especiación de arsénico inorgánico en aguas subterráneas" (2009). Sigrist, Mirna. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
El objetivo del presente trabajo es el estudio y la optimización de metodologías analíticas combinadas para la evaluación de arsénico total y sus especies inorgánicas a nivel de vestigios en aguas naturales. Las distintas estrategias se basaron en sistemas de inyección en flujo (FI) acoplados a generadores de hidruros (HG) y detectores atómicos (AAS) con atomizador de tubo de cuarzo (QT). Las metodologías para la "especiación" elemental de arsénico en aguas naturales desarrolladas en este trabajo fueron optimizadas en condiciones no usuales para FI-HG-QT-AAS con el objetivo de mantener la distribución original de especies existente en el momento del muestreo. En el Capítulo 1 se presenta un panorama actualizado del problema sanitario ocasionado por la presencia de arsénico en las aguas subterráneas utilizadas para consumo humano en diferentes regiones del planeta, la relación existente entre las características hidrogeológicas de los reservorios naturales y la especie arsenical predominante, los avances aportados por recientes estudios toxicológicos y epidemiológicos como así también, el estado de la reglamentación sobre el tema a nivel nacional e internacional. Las metodologías analíticas más utilizadas en la determinación de arsénico y sus especies son también presentadas y discutidas en este capítulo. En el Capítulo 2 se realiza una revisión detallada de las diferentes estrategias mencionadas en la literatura para la preservación de las especies metálicas a nivel de vestigios en muestras acuosas. Se presenta un muestreador para la extracción de agua subterránea destinada al análisis de "especiación", el que fuera diseñado y construido en ocasión de este trabajo, con el objetivo de conservar la integridad de las muestras y las especies arsenicales durante las operaciones de muestreo. Las tareas de muestreo realizadas han involucrado la separación de las especies de arsénico inorgánico en campo mediante la utilización de resinas de intercambio aniónico fuertes y la recolección de las muestras para su análisis en laboratorio utilizando métodos en línea. Se discuten aquí, las ventajas y desventajas de la adición de preservantes en campo cuando el objetivo es el análisis de "especiación", justificándose de esta forma la modalidad adoptada en este trabajo.En el Capítulo 3 se presenta la optimización de una metodología FI-HGAAS para la determinación selectiva de As(III) mediante discriminación por pH en muestras de agua no acidificadas, en decir, sin preservar. Se presentan los mecanismos de transferencia de masa del analito desde el generador al detector y se postulan mecanismos de generación de átomos en tubos de cuarzo. Se analiza la bondad del diseño del sistema en flujo en términos de control de la dispersión (física y química) del bolo de muestra en el volumen total del manifold. Se muestran los resultados obtenidos en condiciones optimizadas y se hace una evaluación crítica de la influencia de las distintas variables operativas en la respuesta analítica ya que, la valoración en un medio de baja acidez, es atípica para el sistema FI-HGAAS empleado. En el Capítulo 4 se presenta un segundo método para la "especiación" de arsénico basado en un proceso de extracción en fase sólida (SPE) en columna para la separación de As(III) y As(V) a través de intercambio de iones, acoplado a un sistema de generación de hidruros y detección por espectrometría atómica. Las variables del sistema SPE-FI-HG-QT-AAS desarrollado para la determinación de As(III) en línea, se optimizaron mediante la aplicación de diseño experimental. En el Capítulo 5 se muestran los resultados del análisis de especiación de As(III) y As(V) inorgánicos en muestras de agua subterránea. Se realiza un estudio de interferencias ocasionadas por mecanismos de competencia en el proceso de extracción y se proponen alternativas para su eliminación. Se presentan aquí los estudios de validación de las metodologías analíticas desarrolladas en ocasión del trabajo utilizando como alternativa la espectrometría de masa con plasma inductivo acoplada a cromatografía líquida de alta performance (HPLC-ICPMS). Se comparan críticamente los resultados obtenidos. El Capítulo 6 se dedica a detallar los reactivos, materiales y métodos utilizados a lo largo del trabajo. El último capitulo está dedicado a las principales conclusiones. Las referencias bibliográficas son presentadas al final del trabajo.

Abstract:
The main objective of the present work is the study and optimization of analytical methodology for the determination of ultra-traces of total arsenic and inorganic forms of arsenic in waters. The different approaches are based on flow injection systems (FI) coupled to hydride generation-quartz tube-atomic absorption spectrometry HG-QT-AAS. In order to keep the original distribution of arsenic species at the moment of sampling, analytical determinations were optimized under unusual conditions for HG-QT-AAS such as relatively high pH. In Chapter 1, a contemporary and broad panorama of the sanitary problem produced by the high contents of arsenic in groundwater used for human drinking around the world is presented. The relationship between the different hydrogeological characteristic of natural reservoirs and the predominant arsenic species, the advances produced by the latest toxicological and epidemiological studies and the current worldwide regulations are shown. The main analytical methodologies are also presented and fully discussed along this chapter. Chapter 2 shows a detailed review on the different approaches reported in the literature for the preservation of ultratrace levels of metal species in natural waters. A new device for groundwater samples extraction is presented. The apparatus was completely designed and assembled in our laboratories with the purpose of keeping samples integrity at the moment of the sampling operations. These operations were performed in the field and they have involved the separation of inorganic arsenic species by means of ionic exchange and the proper collection before transportation to our laboratory. The advantages and disadvantages of adding some kind of chemical compound for preservation are discussed here in order to explain the approach embraced along this work. Chapter 3 presents the optimization of the FI-HG-QT-AAS methodology for the selective determination of As(III) by pH discrimination in non-preserved water samples (mostly free of mineral acids). The mechanisms of mass transfer of the analyte from the chemical vapor generator to the AAS and those of atoms production in the heated quartz tube are evaluated and discussed. The goodness of the design of the FI system is assessed in terms of the chances for chemical and physical control of the dispersion of the sample bolus in the whole manifold volume. Results obtained under optimized conditions are shown. A critical evaluation on the influence of the different operational variables on the analytical signal is included considering that the determination is performed under unusual conditions for HG (a relatively high pH value). A second method for arsenic speciation is presented in Chapter 4. It is based on a oncolumn solid phase extraction (SPE) for the separation of As(III) and As(V) by means of ionic exchange coupled to HG-QT-AAS. The operational variables of this new on-line system were optimized through experimental design. Chapter 5 shows the results obtained for As(III) and As(IV) determinations in groundwater samples. The influence of different interferences usually occurring in natural waters is evaluated in terms of their competitiveness with the analytes during the extraction process. Alternatives for the elimination of interferences are also presented. Validation of analytical results performed by high performance liquid chromatography coupled to plasma mass spectrometry (HPLC-ICPMS) is also shown in this chapter. Results are compared and fully discussed. Chapter 6 is dedicated to experimental and the last chapter is devoted to the most relevant conclusions. Bibliographical references are displayed at the end of the work.

"Metodologías de procesamiento de imágenes NOAA-AVHRR y su utilización en aplicaciones oceanográficas y biológico-pesqueras en el Atlántico Sudoccidental" (2004). Bava, José. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
El objetivo consistió en utilizar la capacidad sinóptica de las imágenes satelitales NOAA-AVHRR,y las variables físicas medidas mediante éstas, para efectuar análisis espacio-temporales que permitan asociar las variables satelitales con procesos oceanográficos e información biológico-pesquera. Se desarrollaron metodologías de procesamiento que permiten el uso de la información AVHRR para la generación estandarizada y confiable de imágenes de TSM (utilizando las bandas 3 a 5 del infrarrojo térmico) e imágenes de reflectancia del agua como indicadoras del grado de turbidez superficial en zonas costeras (empleando las bandas ópticas 1y 2). Se generó una metodología para derivar imágenes de gradientes a partir de las imágenes de TSM, las cuales son utilizadas para la identificación de frentes oceanográficos. Finalmente, se generaron distintos procedimientos para analizar la coherencia y calidad de una serie de 800 imágenes de TSM para el ASO, las cuales abarcan un período de 11 años (1985-1995) de información AVHRR de TSM. La serie temporal de 11 años de datos de TSM se utilizó para describir las condiciones medias de esta variable en el ASO, la amplitud térmica del ciclo anual y las fechas de ocurrencia de las TSM máximas y mínimas, análisis que complementan y refuerzan trabajos previos efectuados. Sin embargo, debido al mayor grado de detalle en relación con mapas climatológicos preexistentes, las distribuciones mensuales y estacionales medias de TSM, pueden ayudar a comprender con mayor detalle el patrón anual de la TSM, el cual resulta de suma importancia para la interpretación de muchos eventos biológicos en esta extensa región. La serie temporal permitió identificar y caracterizar temporalmente las zonas de ocurrencia de frentes oceanográficos en el ASOa partir de imágenes de gradientes de TSM. La considerable extensión espacial de las imágenes permitió una perspectiva a gran escala de los frentes imposible de obtener mediante campañas oceanográficas. Los datos AVHRR de turbidez se utilizaron en la zona del Río de la Plata. Se estableció una metodología que permite estimar la distribución de sedimentos superficiales a partir de la correlación entre la concentración de sedimentos en superficie y los valores de reflectancia. Por otro lado, se analizó la importancia relativa de la distribución de los frentes de salinidad y turbidez en relación con el patrón de distribución de clases de edades de corvina rubia (Micropogonias furnierü en el estuario. La TSM se asoció con las capturas de caballa (Scomberjaponicus) en la zona costera marplatense (38°S) y merluza de cola (Macruronus magellanicus) en la zona del talud continental. La TSM obtenida a partir de datos AVHRR mostró ser útil para analizar la relación entre esta propiedad y las capturas, sugiriendo que metodologías de análisis de la capa superficial de temperatura mediante información satelital AVHRR pueden ayudar en el ahorro de tiempos de búsqueda del cardumen y costos de navegación.

Abstract:
The objective was to use the synoptic capability of NOAA-AVHRR images, and the physical variables inferred from them, in order to achieve spatial and temporal analyses that may allow correlating the satellite variables with oceanographic processes and biological or fishing data. Methodologies of image processing were developed that make possible the use of AVHRR information for the standardized and reliable generation of SSTimages (using bands 3 to 5 in the thermal infrared), and water reflectance images (using optic bands 1 and 2) as an index of surface turbidity in coastal zones. A methodology was also generated in order to obtain gradients images derived from SST images, which allow for the identification of oceanographic fronts. Finally, different procedures were created in order to analyze the coherence and quality of a temporal series made up of 800 SST images for the period 1985-1995. The temporal 11 years series of SST data was utilized to describe the mean conditions of this variable in the SWAO, the thermal amplitude of the annual cycle, and the day of the year in which the maximal and minimal SST are expected to occur. These analyses complement and reinforce previous works carried out in the region. However, due to the improved spatial resolution when compared with available climatologic maps, the satellite images of monthly and seasonal SST distributions could help to a better understanding of the annual pattern, significant for the interpretation of many biological events in this wide region. The temporal series also allowed the identification and characterization of several zones in the SWAO where oceanographic fronts take place, but considering in this case SST gradients images. The considerable extension of the area covered by each single image provided a synoptic perspective of the fronts impossible of getting by means of oceanographic campaigns. Turbidity images were utilized in the Rio de la Plata estuary for two purposes. A methodology involving an atmospheric correction of the AVHRR images was developed for correlating surface sediments concentrations and reflectance values. In addition, the significance of bottom salinity and surface turbidity fronts was analyzed in connection with the spatial distribution pattern of whitemouth croacker (Micropogonias furnieri)age-classes within the estuary. Satellite SST was associated with catches of mackerel (Scomber japonicus) in the coastal zone near Mar del Plata city (38°S), and with catches of long tail hake (Macruronus magellanicus) in the continental shelf break zone. The SST derived from AVHRR data showed to be useful in order to analyze the relationship between this variable and the catches, suggesting that methodologies involving the analysis of the sea surface temperature by means of AVHRR information could help in time saving and costs of sailing when fishing activities are considered.

"Micoparasitismo de Trichoderma spp. sobre el patógeno vegetal de suelo Sclerotinia sclerotiorum : Pruebas preliminares sobre el biocontrol de esta enfermedad" (1996). Menéndez, Ana Bernardina. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
En este trabajo se estudió la capacidad de algunas especies de Trichoderma, en particular T. harzianum, como antagonistas del patógeno vegetal Sclerotinia sclerotiorum. En las pruebas de antagonismo "in vierto" se comprobé dicha capacidad en términos de la disminución del crecimiento de la colonia del patógeno y la reducción tanto de la viabilidad de los esclerocios como del desarrollo de otros nuevos. También se describió el proceso del micoparasitismo por parte del antagonista Trichoderma spp. sobre dos fases somóticas del patógeno: sus esclerocios y el micelio. En el primer caso se observó, con microscopía óptica, la colonización de los tejidos de los esclerocios infectados por parte del antagonista, comprobándose la total destrucción de la médula de los mismos. En el segundo, se observaron las interacciones hifales entre el micoparásito (T. harzianum BAFC cult. N§ 742) y el hospedante, tanto en cultivo dual como en un suelo estéril, con microscopía óptica y de barrido. En los cultivos duales, las hifas de T. harzianum crecieron hacia las de S. sclerotiorum enrollándose alrededor de ellas. En los últimos estadíos del proceso micoparasítico, se observaron enrollamientos o "coilings" muy densos y una degradación parcial de las paredes celulares de las hifas del patógeno. En suelo estéril, los conidios de T. harzianum germinaron y el micelio en desarrollo alcanzó al de S. sclerotiorum. Trichoderma formó ramificaciones cortas y cuerpos similares a apresorios los cuales podrían contribuir con la penetración de la pared del hospedante. Por otro lado se comprobé la capacidad del aislamiento de T. harzianum BAFC cult. N§ 742 para producir enzimas extracelulares que degradan las paredes celulares de S. sclerotiorum. Paralelamente se verificó la presencia de lectinas en una medio de cultivo líquido de S. sclerotiorum. En este trabajo se estudió además, la supervivencia de esclerocios de S. sclerotiorum en un suelo inoculado con T. harzianum en función de la concentración de inóculo del antagonista, de la temperatura y del pH. Posteriormente se llevaron a cabo pruebas preliminares sobre control biológico. Primero se desarrolló un sistema "in vierto" para evaluar la habilidad de Trichoderma para controlar la marchitez producida por S. sclerotiorum en plantas de pepino y lechuga: el recubrimiento de semillas con conidios de T. harzianum result¢ en reducciones del efecto de S. sclerotiorum sobre la emergencia y post-emergencia de las plantas de ambos hospedantes. Luego se realizó una búsqueda o "screening" en invernadero, con lechuga, en el cual se ensayaron varios aislamientos de Trichoderma spp. algunos de los cuales aumentaron los porcentajes de semillas germinadas y la supervivencia de las plantas, aunque no significativamente desde el punto de vista estadístico. Uno de estos aislamientos, T. harzianum BAFC cult. N§ 742, indujo además un incremento significativo en el peso seco del vástago de las plantas. Se realizaron dos ensayos independientes con lechuga en los cuales se empleó el aislamiento mencionado anteriormente como antagonista, obteniéndose, en uno de los ensayos, una reducción no significativa en la incidencia de la enfermedad. Sin embargo, se observaron aumentos en la mayoría de los parámetros de crecimiento de la planta medidos, todos estadísticamente significativos. Se efectuaron otros dos ensayos empleando plantas de soja como hospedante, uno en invernadero y el otro a campo. En ambos se verificó un control significativo de la enfermedad en los tratamientos con la aplicación de T. harzianum BAFC cult. N§ 742. En cambio, no se registraron diferencias significativas en el desarrollo de las plantas en ninguno de los dos casos. Se realizaron dos ensayos de biocontrol más, empleando girasol como hospedante, de los cuales se extrajeron resultados significativos referentes al aumento en el desarrollo de las plantas y la reducción de la incidencia de la enfermedad producida por S. sclerotiorum. Los resultados se discuten en forma independiente por capítulos y finalmente en forma global.

Abstract:
In this work, the ability of some species of Trichodema, particularly T. harzianum, as antagonists of the soilborne plant pathogen Sclerotinia sclerotiorum, was studied. Such hability was demonstrated in "in vierto" assays, in terms of the reduction of the pathogen colony, the sclerotia viability, as well as the development of new ones. The process of mycoparasitism by the antagonist Trichoderma spp. is also described on two somatic phases: the sclerotia and the mycelium. In the first case, the colonization of infected tissues of the sclerotia by the antagonists was observed with light microscopy, and verified the total destruction of the sclerotia medulla. In the second, hiphal interactions between the mycoparasite (T. harzianum BAFC cult. N§ 742) and its host, were observed in dual cultures and also in sterilized soil, with both light and scanning microscopy. In dual cultures, hyphae grew towards and coiled around the S. sclerotiorum hyphae. Dense coils and partial degradation of the Sclerotinia cell wall were observed in later stages of the parasitism. In sterile soil, T. harzianum conidia germinated and the developing mycelium made contact with that of S. sclerotiorum. Trichoderma formed short branches and appressorium-like bodies which propably aid in holding and penetrating the host cell wall. On the other hand, the capacity of the isolate BAFC N§ 742 of T. harzianum to produce enzimes degrading cell wall of mycelium and sclerotia of S. sclerotiorum, was demonstrated. Parallely, the presence of lectins in a liquid culture medium of S. sclerotiorum was also shown. In this work, the survival of sclerotia of S. sclerotiorum in soil inoculated with T. harzianum was studied, versus the concentration of the antagonist inoculum, the temperature and the pH. Later, preliminary assays on biological control were carried out "in vierto", in greenhouse and in the field. An "in vierto" system was developed to test the Trichoderma ability to control Sclerotinia wilt in cucumber and lettuce: coating seeds with T. harzianum conidia resulted in a reduction in the pre- and post-emergence effect of S. sclerotiorum in both hosts. Several isolates of Trichodema spp. were assayed in a greenhouse screening of antagonists, using lettuce plants as the host. Some isolates increased seeds germination and plants survival, although the differences were not significant at statistical level. One of these isolates, T. harzianum BAFC cult. N§ 742, also induced a significant increase of the aerial dry weight of plants. Two independent assays with lettuce were performed in which the above mencioned isolate was employed as antagonist. A reduction of the diseases incidence was obtained in one of the experiments but it was not significant. However, most of the growth parameters measured in the plants increased significantly. Another two experiments were carried out with soybean as the host, one in greenhouse and the other in the field. A significant control of the disease was verified when T. harzianum BAFC cult. N§ 742 was applied, in both experiments. In contrast, there were not significant differences regarding growth parameters of the plants in any of the two experiments. Sunflower plants were employed as hosts in two biocontrol assays, from which significant results, related to increase of plants development and disease control were obtained. Results are discused separatly in each chapter and globaly at the end.

"Microanatomía del sistema respiratorio en Bufo arenarum y Melanophryniscus stelzneri stelzneri (Anura, Bufonidae)" (2003). Hermida, Gladys N.. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
En el presente estudio se ha determinado que la microanatomía del sistema respiratorio de B. arenarum y M.s.stelzneri son en algunos aspectos muy diferentes. Utilizando técnicas macroscópicas, de microscopía óptica y de microscopía electrónica, se caracterizaron anatómicamente e histológicamente el sistema respiratorio de ambas especies. Para ello se dividió el estudio en I) vías aéreas extrapulmonares, II) pulmón y III) cuerpos neuroepiteliales. Las vías extrapulmonares están reducidas a una laringotráquea constituida por un par de cartílagos aritenoides y el cricoides. En B. arenarum a diferencia de M. s. stelzneri la laringotráquea está dividida en dos cámaras, una anterior y otra posterior delimitadas ambas por membranas. La mucosa que reviste el lumen de la laringotráquea así como las membranas que tapizan las cámaras presenta una diversidad celular importante. En B. arenarum la última porción de la laringotráquea se continúa con dos cámaras “bronquiales” que se abren cada una de ellas a un pulmón mientras que en M.s. stelzneri la laringotráquea se comunica directamente con los pulmones. Los pulmones son diferentes en ambas especies. En B. arenarum la estructura interna es más compleja por la presencia de tres tipos de septos: primarios, secundarios y terciarios con características histológicas propias, mientras que en M. s. stelzneri la organización interna es simple por la presencia solamente de septos terciarios. El parénquima pulmor es del tipo faveolar para B. arenarum y edicular para M. s. stelzneri. El epitelio respiratorio está constituido por neumocitos los cuales emiten prolongaciones citoplasmáticas que cubren a los capilares sanguíneos. Estas prolongaciones junto con el endotelio de los capilares constituyen la barrera de intercambio gaseoso. En M.s. stelzneri se determinó la presencia sobre los septos de cuerpos neuroepiteliales a los cuales se les adjudica una posible función secretora y/o receptora.

Abstract:
The present study has determined that the microanatomy of the respiratory system of B. arenarum and M.s.stelzneri are different in some aspects. Light and electron microscopy were used to study the anatomy and histology of the respiratory system of both species. For it was divided it the study in I) extrapulmonary airways, II) lung and III) neuroepithelial bodies. The extrapulmonary airways in these species are reduced to a laryngotrachea constituted by a couple of arytenoid cartilages and a cricoid cartilage. In B. arenarum contrary to M.s.stelzneri the laryngotrachea is divided in two laryngeal chambers, anterior and posterior. The epithelia of the chambers as well as the membranes that limit this chambers present an important cellular diversity. In B. arenarum the last portion of the laryngotrachea connected with two bronchial chambers which give out onto the lung. The lungs in both species are different. In B. arenarum the internal structure is more complex by the presence of three types of septa: first, second and third order. In M.s. stelzneri the parenchyma forms a polygonal network arrangement, therefore the parenchyma is edicular in both. These space are delimited by the interconnection of septa which are covered by respiratory epithelium. This epithelium consists of one type of pneumocytes, which emit a thin cytoplasmic process that cover the pulmonary capillaries to form the outer layer of the air-blood barrier. In M.s. stelzneri neuroepithelial bodies (NEB) appear randomly distributed over the septa. Each NEB consists of special cells, the corpuscular cells (cc) which contains numerous dense core vesicles (dcv). The NEB are associated with afferent and efferent terminal nerves. The location of the NEB, the presence of the dcv, the occurrence of synaptic contacts between nerve endings and the cc and the occurrence of capillaries close to the NEB, suggest a receptosecretory function for the NEB in the lung of M.s. stelzneri.

"Microbialitas lacustres de secuencias triásicas de Argentina" (2014-03-06). Benavente, Cecilia Andrea. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
Las sucesiones triásicas Cerro de las Cabras y Cerro Puntudo corresponden al relleno sedimentario de la Cuenca Cuyana de rift. La cuenca presenta dos hemigrábenes asimétricos, uno ubicado al norte y otro al sur de polaridad opuesta y desvinculados por un alto topográfico. Los depocentros estudiados son Cerro Puntudo que forma parte del hemigraben norte en donde aflora la Formación Cerro Puntudo; y el depocentro Potrerillos que forma parte del hemigraben sur en el que aflora la Formación Cerro de las Cabras. Ambas unidades contienen depósitos enteramente continentales y presentan las típicas secuencias tripartitas de sedimentación aluvialesfluviales- lacustres en ambientes de rift. Los sistemas palustre-lacustre son carbonáticos y estos sedimentos presentan desarrollo de microbialitas. En ambos casos, trabajos previos han aportado dataciones absolutas para las sucesiones corroborando su correspondencia estratigráfica (Anisiano) y permitiendo el análisis comparativo de los resultados. El análisis sedimentológico de la Formación Cerro de las Cabras revela dos asociaciones de facies que caracterizan dos subambientes: Planicie arenosa y de finos conformada por las facies Areniscas conglomerádicas, Areniscas masivas intraclásticas y Fangolitas masivas; y Calizas palustres formada por las facies Calizas moteadas-nodulares y Calizas estromatolíticas. Estos ambientes formaron parte de un sistema depositacional de lago de barreal alcalino efímero, con frecuente exposición subaérea y abundante desarrollo de pedogénesis. Los datos de isótopos estables del carbono (C) y del oxígeno (O) han permitido determinar la paleohidrología del paleolago Cerro de las Cabras que resultó ser un sistema hidrológicamente abierto que actuó como zona de recarga del acuífero subterráneo. Además en la señal isotópica se han detectado efectos biológicos sobre el reservorio de C inorgánico total disuelto en el sistema lacustre. Este efecto se manifiesta como una tendencia altamente negativa de la señal isotópica del C y corresponde a efectos de bacterias heterótrofas descomponedoras de materia orgánica (MO). La señal isotópica del O refleja fluctuaciones entre valores negativos, interpretados como picos de aporte de aguas meteóricas, y valores menos negativos que indican tendencias evaporíticas. En la Formación Cerro de las Cabras la evidencia de desarrollo de biota se observa en la fábrica de las calizas estromatolíticas que indican la precipitación de carbonato de calcio por medio de acción biológica. A su vez las calizas palustres presentan abundantes rizohalos y rizolitos resultantes de paleosuelos vegetados. En la Formación Cerro Puntudo se han determinado cinco asociaciones de facies: Abanico aluvial, conformada por las facies Conglomerado matriz sostén y Areniscas intraclásticas estratificadas; Planicie arenosa, formada por las facies Areniscas masivas y Areniscas laminadas; Planicie de finos, en la que se reconocen las facies Fangolitas laminadas y Limolitas laminadas; Canales carbonáticos, en los que se determinaron las facies Fangolitas oncolíticas y Areniscas oncolíticas laminadas; Calizas palustres, con las facies Calizas moteadas, Calizas nodulares y Calizas estromatolíticas; y finalmente la asociación de facies Calizas lacustres, con las facies Margas laminadas y Boundstones oncolíticos. Estos subambientes conformaron un sistema depositacional de barreal alcalino en el que el aporte superficial era efímero. El principal sustento hídrico fue el aporte de agua subterránea a través de una tabla de agua elevada. Algunos rasgos sedimentológicos han permitido detectar una probable zona de surgencia de aguas subterráneas en el depocentro. Aún así, los subambientes excepto el lacustre presentan abundantes rasgos que indican exposición subaérea y pedogénesis. Los datos de isótopos estables del C y del O señalaron que el paleolago Cerro Puntudo era un sistema hidrológicamente abierto y que actuó como barreal de tipo through flow. La señal del C refleja excursiones negativas que se han asociado con blooms algales que implican incremento en la actividad fotosintética y se vinculan con cambios climáticos estacionales. La señal isotópica del O presenta tendencias muy similares a las observadas para el paleolago Cerro de las Cabras (evaporación-dilución) lo que avala una impronta climática regional en las señales isotópicas. En el caso de los carbonatos de Cerro Puntudo se analizó la relación isotópica 87Sr/86Sr para precisar la proveniencia de las calizas. Se determinó que el aporte dominante de Sr a las calizas triásicas provino del vulcanismo permo-triásico del Choiyoi. En el paleolago Cerro Puntudo las microbialitas presentan un ensamble paleontológico que refleja un paleoecosistema acuático complejo con una red trófica sencilla. El mismo está caracterizado por algas filamentosas y cocoides de afinidad con Cyanophyta que constituyen los productores primarios y que formaron las estructuras por precipitación biológicamente inducida. También se ha identificado representantes de algas Charophyta en el mismo rol. Además se hallaron invertebrados ostrácodos heterótrofos detritívoros y bacterias heterótrofas descomponedoras de MO. El hallazgo de algas carófitas tiene implicancias paleobiogeográficas ya que constituye el primer registro del taxón para el hemisferio sur durante el Triásico lo que permite ampliar su distribución a Gondwana. Los resultados sedimentológicos, paleontológicos y geoquímicos de esta contribución permitieron caracterizar a los sistemas lacustres estudiados como lagos de tipo balanceados, cuya evolución y sedimentación evidencia un control mixto tectónico y climático. El análisis comparativo con los depocentros del rift jurásico de la Cuenca Cañadón Asfalto demuestra que en zonas tectónicamente análogas, dominarán patrones similares de sedimentación. Esto permite el modelado de facies a futuro para sistemas de sedimentación lacustres carbonáticos en cuencas de rift.

Abstract:
The Triassic Cerro de las Cabras and Cerro Puntudo Formations represent the sedimentary infilling of the Cuyana rift basin. The basin is composed of two asymmetric half-grabens, situated from north to south and linked by a topographic high. These half-grabens are the Cerro Puntudo subbasin, in the north containing the Cerro Puntudo Formation and the Potrerillos sub-basin, in the south containing the Cerro de las Cabras Formation. Both formations contain continental deposits and conform to the typical alluvial-fluvial-lacustrine sequences of rift basins. Previous work has provided absolute dates, confirming that the deposits are coeval in age (Anisian). Most significantly, carbonate deposits with abundant microbialites are present in both units, allowing a comparative analysis across the Cuyana Basin. Sedimentologic studies in the Cerro de las Cabras Formation reveal two facies associations that characterize two subenvironments: (1) Sandflat and Mudflat facies association represented by the coarse sandstones, massive intraclastic sandstones, and massive mudstones facies, and (2) Palustrine limestone facies association represented by mottled-nodular limestones and stromatolitic limestones facies. These subenvironments are interpreted to represent an ephemeral playa lake depositional system with common features of subaerial exposure and pedogenesis. Carbon (C) and oxygen (O) stable isotopes data permit the determination of the paleohydrology of the paleolakes in the sub-basins. The Cerro de las Cabras paleolake was a hydrologically open system that functioned as the recharge zone of the regional groundwater. Also, the isotopic signature indicated biologic effects over the total dissolved inorganic C (TDIC) in the paleolake that has been attributed to heterotrophic bacteria, organic matter (OM) decomposers. The O isotope reflected a signature of the groundwater supply into the paleolake and fluctuation between evaporative and dilution tendencies. In the Cerro de las Cabras Formation evidence for biota in the stromatolitic limestone facies indicates induced precipitation of carbonate. Also the palustrine limestones facies with abundant rhizohaloes and rhizoliths indicate vegetated paleosols. Sedimentologic studies of the Cerro Puntudo Formation reveal six facies associations: (1) Alluvial fan with matrix-supported conglomerates and stratified intraclastic sandstones facies; (2) Sandflat represented by massive sandstones and laminated sandstones facies; (3) Mudflat with laminated mudstones and laminated siltstones facies; (4) Carbonate channelswith oncolitic mudstones and oncolitic laminated sandstones facies; (5) Palustrine limestones with mottled limestones, nodular limestones, and stromatolitic limestones facies; and (6) Lacustrine limestones with laminated mudrocks and oncolitic boundstones facies. These subenvironments formed part of an alkaline playa lake system fed mainly by groundwater and with ephemeral surface water supply. Some sedimentary features suggest the presence of an apron discharge area in the subbasin. All the facies associations except for the Lacustrine limestones show abundant subaerial exposure and pedogenesis. Carbon (C) and oxygen (O) stable isotopes data for the Cerro Puntudo paleolake indicate hydrologically open conditions and the system functioning as a through flow playa lake. The C isotopic signature shows negative excursions interpreted as the result of algal blooms with increased photosynthetic activity. This may correlate with seasonal climate fluctuations. The O isotopic signature presents hydrologic tendencies (evaporative and dilution) similar to the Cerro de las Cabras paleolake. This supports regional climate fluctuations imprinted in the isotopic signatures of both paleolakes. For the limestones of the Cerro Puntudo Formation, 87Sr / 86Sr data were analyzed to determine provenance. This confirmed that the dominant supply for Sr to the Triassic limestones was related to the Permian- Triassic Choiyoi volcanism in West Gondwana and the marine limestones in the drainage area. The Cerro Puntudo paleolake contains a microbialite assemblage that reflects a simple aquatic paleoecosystem with a simple trophic network. This is composed of filamentous and coccoid algae with Cyanophyta affinities that constitute the primary producers with lithified structure through bio-mediated carbonate precipitation. Also, charophytes have been identified fulfilling the same task. As heterotrophs, ostracodes were found probably feeding from detritus and bacteria as OM decomposers. The discovery of charophytes has paleobiogeographic implications since this is the first record for the group in the South Hemisphere in the Triassic, extending its distribution into Gondwana. The sedimentary, paleontologic, and geochemical data obtained allowed the characterization of the two lacustrine depositional systems containing balanced-filled lakes reflecting sedimentation controlled by tectonics (synrift stage) as well as climate (groundwater and surface water input). The comparison of these Triassic systems with the deposits of the Cañadón Asfalto Rift Basin of the Jurassic in West Gondwana shows that in the same tectonic frameworks similar sedimentary patterns prevail. This allows for future facies models development for carbonate lake systems in rift basins.

"Microfósiles marinos del eoceno inferior, Isla Grande de Tierra del Fuego, Argentina: bioestratigrafía, paleoambiente y paleobiogeografía" (2009). Jannou, Gabriel Eugenio. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Se analizan los microfósiles de la Formación Punta Torcida (Eoceno inferior marino) de la Isla Grande de Tierra del Fuego, cuenca Austral. El estudio reviste particular interés ya que da a conocer las características microfaunísticas, las condiciones paleobiogeográficas, paleoambientales y paleoclimáticas del extremo sur de América del Sur, para uno de los momentos más singulares de la historia cenozoica. Se trata del primer análisis micropaleontológico integral, con ilustración de foraminíferos, ostrácodos y radiolarios para el Eoceno inferior del sur de América del Sur. Según sus foraminíferos planctónicos, la Formación se sitúa dentro de la Zona de Globigerina wilcoxensis de Nueva Zelanda, o el equivalente tropical de las Zonas P7 a P8, o las Zonas AP6b a AP7 de la Antártida, o la Zona AE3 a parte baja de la Zona AE4 de la zonación circumantártica, que se calibrarían entre 52,3 y 49,3 Ma. Los radiolarios, que provienen del miembro superior de la Formación en la localidad tipo de cabo Campo del Medio y en las cercanías de cabo Irigoyen, indican una edad equivalente a las zonas de radiolarios RP9 a parte baja de RP10 del Pacífico Sur, o el equivalente tropical de las Zonas de Buryella clinata a Phormocyrthis striata striata, calibradas entre 53 y 49,5 Ma. El análisis micropaleontológico permitió reconocer los tres miembros de la Formación: miembro PTa, inferior, pelítico-arenoso, con niveles arenosos que contiene un agrupamiento de foraminíferos y ostrácodos, y niveles pelíticos con una asociación de foraminíferos bentónicos aglutinados oligotróficos; miembro PTb, medio, con alta relación pelita/arenisca, con una asociación de foraminíferos calcáreos residuales, asociados con aglutinados mesotróficos; y miembro PTc, superior, pelítico, con una asociación de foraminíferos calcáreos bentónicos oligoespecíficos a monoespecíficos, acompañados de aglutinados eutróficos y abundantes radiolarios. Las asociaciones de foraminíferos aglutinados tipo flysch sugieren influencia turbidítica, y los rasgos tafonómicos de los ostrácodos: altas relaciones adulto/juvenil y caparazón/valva, signos de abrasión y selección por tamaños, sugieren concentraciones hidrodinámicas originadas por fenómenos de tormentas, ya que están asociados a litofacies de areniscas con laminación entrecruzada hummocky. La baja relación foraminíferos planctónicos a bentónicos (menor a 1), el pequeño tamaño de los planctónicos y la ausencia de especies planctónicas carenadas, sumado a la baja relación radiolarios naseláridos a espumeláridos (menor a 1) sugiere una profundidad equivalente a una plataforma externa. Las características de las asociaciones de foraminíferos bentónicos calcáreos: conchillas pequeñas, débilmente calcificadas y marcada infaunalidad, sumado a los foraminíferos planctónicos acarinínidos, dominancia de ostrácodos cytherurídidos y trachyleberídidos respecto de los hemicytherídidos, y especies de radiolarios termófilas, sugieren aguas relativamente cálidas correlacionables con el post máximo termal Eoceno-3 (~52 Ma). Los foraminíferos, ostrácodos y radiolarios tienen similitudes con aquellos del Eoceno de cuenca Austral, Australia, Nueva Zelanda y península Antártica, reflejando el carácter austral de la microfauna. Estas interpretaciones son soportadas por el estudio de 212 especies de foraminíferos, 89 de ostrácodos y 47 de radiolarios provenientes de la Formación Punta Torcida y complementariamente del Eoceno inferior de los pozos Arroyo Cachimba Norte x-1 y San Sebastián SS92, al norte de la Isla Grande de Tierra del Fuego. De estas especies, el 40% de los foraminíferos, el 73% de los ostrácodos y el 40% de los radiolarios fueron dejados en nomenclatura abierta, bien debido a su rareza, escasez de material y/o pobre conservación, y a que se considera que gran parte son especies nuevas.

Abstract:
The microfossils of the Punta Torcida Formation (marine early Eocene), Tierra del Fuego Island, Austral basin, are analyzed. The study is of particular interest because shed light on the characteristics of the microfauna, and paleoenviromental, paleobiogeographic and paleoclimatic conditions in southernmost South America, for one of the most singular periods of the Cenozoic history. It is the first integral micropaleontological analysis, including illustration of foraminifera, ostracods and radiolarians of early Eocene age from southernmost South America. According to its planktic foraminifera, the Punta Torcida Formation is located within the Globigerina wilcoxensis Zone of New Zealand, or the tropical P7 to P8 Zones, or the AP6b to AP7 Zones of the Antarctic biozonation, or the Zones AE3 to low part of AE4 of the circumantarctic biozonation, that would be calibrated between 52,3-49,3 Ma. The radiolarians, which come from the upper member of the Formation at the type locality type at Campo del Medio cape and from the neighborhoods of Irigoyen cape, indicate an age equivalent to RP9 to the lower part of RP10 radiolarians zones of the South Pacific, or the tropical equivalent Buryella clinata to Phormocyrthis striata striata Zones, calibrated between 53 and 49.5 Ma. The micropaleontological analysis allowed recognition of the three members of the Formation: the lower member PTa, composed of mudstones and sandstones, with sandstones containing a grouping of foraminifera and ostracods, and the mudstones, an oligotrophic agglutinated foraminiferal assembblage; the middle member PTb, with high mudstone/sandstone ratio, bears a residual calcareous foraminiferal association, along with mesotrophic agglutinated foraminifera; and the muddy upper member PTc, which bears a low diverse to monospecific calcareous benthic foraminiferal assemblage, accompanied of an eutrophic agglutinated foraminifera and abundant radiolarians. The flysch-type agglutinated foraminiferal assemblages suggest turbiditic influence, whereas the taphonomic characteristics of the ostracods: high adult/juvenile and carapace/valve ratios, signs of abrasion and size selection, suggest hydrodynamic concentrations related to storm events, as they are associated to sandstone lithofacies with hummocky crossed lamination. The low planktonic to benthic foraminiferal ratio (minor than 1), the small-sized planktonic specimens and the absence of keeled planktonic species, added to the low nasselarid to spumelarid radiolarian ratio (minor than 1) suggest outer platform depths. The small, weakly calcified tests and marked infaunality of the benthonic calcareous foraminiferal assemblages , added to the occurrence of acarininid planktic foraminifera, and termophilic radiolarians, and the dominance of cytherurids and trachyleberids ostracods respect to the hemicytherids, suggest relatively warm waters, correlatable with the post maximum thermal Eocene -3 (~52 Ma). The foraminifera, ostracods and radiolarians have similarities with those of the Eocene of the Austral basin, Australia, New Zealand and the Antarctic peninsula, reflecting the southern nature of the microfauna. These interpretations are supported by the study of 212 species of foraminifera, 89 species of ostracods and 47 species of radiolarians recovered from the Punta Torcida Formation and complementarily from the lower Eocene of the Arroyo Cachimba Norte x-1 and San Sebastián SS92 wells, northern Tierra del Fuego Island. Of these species, 40% of the foraminifers, 73% of the ostracods and 40% of the radiolarians remain in open nomenclature, due to their peculiarity, scarcity of specimens and/or poor preservation, and because a great number of them are considered to be new species.

"Microinestabilidades producidas por gradientes de corriente en plasmas magnetizados" (1984). Farengo, Ricardo. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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"Micromorfología de nidos de termitas de la República Argentina" (2003). Cosarinsky, Marcela Irene. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
La presente contribución representa el primer estudio micromorfológico de nidos de termitas neotropicales. Incluye un análisis comparativo de la micromorfología de termiteros de diferentes especies, del nido y suelo circundante, y de los diferentes sectores del nido. Asimismo, se comparan rasgos micromorfológicos que han sido descriptos en nidos de especies de África y Australia con los observados en especies de Argentina, y se describen rasgos nuevos. Las descripciones micromorfológicas incluyen diferentes tipos de pellets, microestructuras, análisis de granulometría, frecuencia, selección de tamaño y distribución de los componentes minerales gruesos, rasgos compuestos de materia orgánica fina de origen fecal (material cementante de granos minerales y pellets, revestimientos de galerías e intercalaciones lineales en la masa basal), fábricas de birrefringencia del material fino, microagregación de arcillas, incrustraciones lenticulares cuarzo-arcillosas, relación de distribución de materiales finos y gruesos, presencia de restos vegetales y fragmentos cuticulares de termitas. Los nidos de termitas presentan una gran diversidad micromorfológica, sin embargo no se pudo hallar una relación directa entre la sistemática y la micromorfología de los nidos debido a que existe una notable variación intraespecífica de rasgos micromorfológicos en nidos localizados en diferentes tipos de suelo. En los nidos de Cornitermes cumulans, que presentan una arquitectura compleja, cada sector exhibe una micromorfología particular, relacionada con la función que cumple. La muralla presenta una densa estructura masiva o agrietada, relacionada con la protección mecánica y el aislamiento ambiental del nido. La región media exhibe una estructura pelicular muy porosa o esponjosa, que probablemente favorecería la termorregulación del nido. El sector hipógeo presenta una estructura masiva, de granos compactados o comentados, probablemente relacionada con el soporte del nido y el aislamiento del suelo. El habitáculo posee una estructura laminar de cartón estercoral, material muy higroscópico, adecuado para conservar la alta humedad necesaria para el desarrollo de las larvas. Asimismo, este tipo de nidos presenta una paulatina variación micromorfológica en las sucesivas etapas de madurez. En los nidos inmaduros, el montículo entero exhibe una microestructura densa, mientras que en los maduros, la muralla y la región hipógea presenta una estructura muy compacta que contrasta con la estructura porosa que posee la región media. Las termitas que construyen nidos epígeos e hipógeos modifican considerablemente la micromorfología del suelo. En molisoles arenosos, con una microestructura suelta de microagregados entre granos, granular y de bloques subangulares pequeños, los nidos de Cornitermes cumulans presentan una estructura de granos cementados en la muralla y en la región hipógea, estructura pelicular en la región media y estructura laminar en el habitáculo. En suelos de similares características, los nidos de Termes saltans poseen una estructura compacta y compleja, que alterna estructuras laminar y migajosa, y los nidos de Cortaritermes fulviceps presentan una densa estructura de granos cementados. En ultisoles arenosos con estructura esponjosa, los nidos de Cornitermes cumulans exhiben estructuras agrietada y masiva en la muralla, una estructura compleja donde se alteman estructuras esponjosa, masiva y de granos compactados en la región media, estructura laminar en el habitáculo y estructura de granos compactados en el sector hipógeo. En molisoles y entisoles franco-limosos, con estructura masiva, los nidos de Cortaritermes fulviceps presentan respectivamente estructura lenticular y compleja con estructuras masiva y esponjosa alternadas. En molisoles franco-arcillosos con una estructura débil de granos y microagregados de materia orgánica sueltos, los nidos de Cortaritermes fulviceps exhiben estructuras migajosa y masiva alternadas. En entisoles franco-limosos con estructura masiva, los nidos de Nasutitermes poseen estructura lenticular y agrietada en el sector epígeo e hipógeo respectivamente. La micromorfologia de nidos epígeos de hormigas neotropicales es analizada y comparada con la de nidos epígeos de termitas de la misma región. A diferencia de los termiteros, los hormigueros carecen totalmente de rasgos compuestos de materia orgánica fina de origen fecal y de microagregación de arcillas en los pellets. La micromorfología de termiteros actuales es una valiosa herramienta para la correcta identificación de termiteros fósiles. A modo de ejemplo, se compara la micromorfologia de los termiteros actuales con icnofósiles de diferentes formaciones y edades de Argentina y Uruguay, los cuales han sido atribuidos a posibles termiteros fósiles. La presencia de microagregados ultrafinos, intercalaciones de pigmento orgánico y distribución porfirica de materiales finos y gruesos de la masa basal son positivas evidencias micromorfológicas para el reconocimiento de los icnofósiles como posibles construcciones termíticas.

Abstract:
This contribution is the first study on Micromorphology of nests of Neotropical termites. It includes a comparative analysis of the micromorphology of nests of different species, of nests and their surrounding soil, and of different sectors of the nest. Micromorphological features, that have been observed in termite nests of African and Australian species, are compared with those observed in Argentinean species, and new features are also described. Micromorphological descriptions include presence of pellets, different types of microstructure, an analysis of the granulometry, frequency, sorting and distribution of coarse mineral componentes, fine organic features of fecal origin (cementing material of pellets and coarse grains, gallery coatings and linear intercalations in the groundmass), birefringence fabrics of fine material, clay microaggregation, lenticular clayey-quartzose crusts, porphyric distribution of coarse and fine components, and presence of plant remains and cuticle fragments of termites. A great micromorphological diversity occurs among nests of different termite species. However, a direct relation between termite systematic and micromorphology of its nests couldn’t be found because of the wide intraspecific variation of micromorphological features shown at different kinds of soils. In big and complex nests of Cornitermes cumulans, each region shows a particular micromorphology, which probably reflects its function in the nest. Dense massive or crack structures are present in peripheral walls, providing mechanical protection and environmental isolation, porous spongy or pellicular structures in the middle region probably enhance the thermoregulation of the nest, compact grain or massive intergrain cemented structures are present at the hipogeus region, probably related with soil isolation and weight support, hive has a platy stercoral carton structure, a very higroscopic material that keeps the high humidity level that larvae need. In addition, these complex nests show gradual micromorphological changes in its consecutive maturity stages: inmature nests show a dense structure in the whole mound, whereas mature ones show a porous structure in the middle region and a dense structure in the peripheral wall and hipogeous region. Termites with epigean and hipogean nests modify considerably the soil micromorphology. In sandy molisols with a loose intergrain microaggregate, granular and subangular blocky structures, nests of cornitermes cumulans show intergrain cemented structure at the peripheral wall of the mound and hipogeous region, pellicular structure at the middle region and platy structure in the hive. In similar soils, nests of Termes saltans have a compact complex structure with alternate platy and crumb structures, and nests of Cortaritermes fulviceps have intergrain cemented structure. In sandy ultisols with spongy structure, nests of Cornitermes cumulans show crack and massive structure in the peripheral wall of the mound, a complex structure at the middle region with alternate spongy, massive and compact grain structures, a platy structure at the hive and a compact grain structure at the hipogeous region. In silt-loamy molisols and entisols with an homogeneous massive structure, nests of Cortaritermes fulviceps have a lenticular structure and complex structure with alternate massive and spongy structures respectively. In clay-loamy molisols, with a very loose structure of single grains and organic microaggregates, the nests of Cortaritermes fulviceps have a complex structure with alternate crumb and massive structures. In silt-loamy entisols with a massive structure, the nests of Nasutitermes have lenticular and crack structure at the epigeous and hipogeous region respectively. The micromorphology of some epigean nests of Neotropical ants is analyzed and compared with those of termites. Ant nests differ from termite ones because ant nests don’t show any organic feature of fecal origin and their pellets don’t show clay microaggregation. The micromorphology of present-day termite nests may be a very useful tool for the correct identification of possible fossil termite nests. To test this, the micromorphology of present-day termite nests is compared with icnofossils of different formations and ages of Argentina and Uruguay, which have been attributed to termites. Micromorphological features like ultrafine microaggregates, intercalations of organic pigment and porphyric distribution of fine and coarse materials are positive evidences that suggest these ichnofossils might have arisen in termite constructions.

"Micropaleontología (Ostracodos y foraminíferos) y paleoecología del Cuaternario Tardío del Noroeste de la Provincia de Buenos Aires, República Argentina" (1997). Laprida, Cecilia. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
Se estudian cualitativa y cuantitativamente las asociaciones micropaleontológicas recuperadas de afloramientos del Cuaternario de la cuenca del Salado y zonas aledañas. Los análisis cualitativos involucran la determinación sistemática de las asociaciones de ostrácodos y foraminíferos y, en algunos casos, su caracterización tafonómica. Los estudios cuantitativos comprenden diversos análisis de la riqueza y la diversidad de las asociaciones, la confección del Diagrama Triangular de Subórdenes para foraminíferos bentónicos y el Diagrama de Frecuencias Acumulativas, que refleja la estructura poblacional, en ostrácodos. En forma adicional, se realizó un Análisis de agrupamiento con el fin de confirmar los resultados obtenidos por métodos cualitativos y cuantitativos. Los datos obtenidos, sumados a evidencias de campo, permiten caracterizar los paleoambientes marinos establecidos en el Nordeste de la provincia de Buenos Aires durante el Cuaternario. Para la Formación Pascua (Pleistoceno medio) se propone un paleoambiente correspondiente a un sistema de islas de barrera/laguna costera asociado a un momento de mar alto. Para la Formación Destacamento Rio Salado (Pleistoceno superior?-Holoceno inferior) se propone un paleoambiente correspondiente a un estuario parcialmente cerrado o bien una laguna costera, asociado al inicio de la transgresión representada por el Piso Platiano (= Querandinense de algunos autores). Para la Formación Las Escobas (Holoceno), se propone un paleoambiente complejo, relacionado con un sistema de islas de barrera/laguna costera, la edificación de cordones litorales y facies terminales pantanosas, correspondiendo a la fase regresiva del Piso Platiano.

Abstract:
Micropaleontological analyses, both qualitative and quantitative combined with field data, provide the basis for a paleoecological study of Late Quaternary outcrops located at Salado basin, northeastern Buenos Aires province. Ostracoda and foraminiferal assemblages were taxonomically and some of them taphonomically characterized. Furthermore diversity, richness, Triangular Plot of Suborder of benthic foraminifers and age population structure in ostracodes were calculated. Additionally, clusters analyses were made so as to infer affinities and correlations. The Late Quaternary shallow marine sequences of Salado basin were palaeoenvironmentally characterized with microfossil contents and field data, such as litology and structures. Considering them we can suggest that Pascua Formation (Middle Pleistocene) is closely related with a barrier island/lagoon system associated with the pleistocene sea level rise. Destacamento Río Salado Formation (Upper Pleistocene?- Holocene) is associated with a partially-closed estuary or lagoonal estuary, which has a free connection with the open sea, and it represents the transgressive fase of the Platian Stage. Las Escobas Formation (Holocene) represents a high energy barrier island/lagoon system, a mainland-attached barriers complex with mixohaline salinities on a wave-dominated coast and finally the filling phase of a lagoon, such as a marsh. It is related with the regresive fase of Platian Stage and active coastal progradation.

"Microscopía combinada de alta resolucióm. Aplicaciones a la plasmónica y la biofísica" (2011). Masip, Martín E.. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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"Mineralogía y génesis del Yacimiento Huemul" (1963). De Brodtkorb, Milka K.. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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"Mineralogía y petrología del volcanismo permo-triásico del bloque de San Rafael en el área de Sierra Pintada, Provincia de Mendoza y su relación con las mineralizaciones de uranio." (1999). Kleiman, Laura Elena. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Abstract:
The southern portion of South America formed part of the supercontinent of Gondwana during most of the Paleozoic, and a broad magmatic belt was active in the west margin in the Carboniferous and Permo-Triassic. In the San Rafael Massif, Mendoza, Argentina a foreland basin developed behind the Carboniferous magmatic arc, which resulted in a thick accumulation of marine and continental sediments. Later, these sediments (El Imperial Formation) were deformed during the San Rafael orogenic phase which was related to an eastward migration of the arc in the Early Permian. Volcanism is Permo-Triassic and postdates the deformation of the El Imperial deposits, but the early volcanics and associated sediments (Cochicó Group) were synchronous with a compressive and/or transpressive stress regime, related to the San Rafael orogenic phase, indicating that subduction continued to the west. The volcanic sequences in the San Rafael Massif form part of the Choiyoi magmatic province. Field observations, in conjuction with mineralogy, petrology, major, trace and REE element data, indicate that two different suites can be distinguished within the Choiyoi, termed in here lower and upper Sections. The lower Section (Early Permian) comprises andesites, and dacitic to low-silica rhyolitic ignimbrites with associated sediments (Cochicó Group) and represents the products of the subduction-related magmatic arc. The upper Section (Early Permian- Early Triassic) which is mainly composed of rhyolitic ignimbrites (Agua de los Burros Formation), andesitic dyke intrusions (Quebrada del Pimiento Formation), caldera-related high-silica rhyolitic ignimbrites and lava flows, dacitic to rhyolitic subvolcanic bodies, some with garnet and topaz, and mildly alkalic basaltic andesites (Cerro Carrizalito Formation). This change in the character of volcanism is correlated with a shift from the compressive tectonic style to a progressive extensional regime, and is believed to represent the transition between Late Paleozoic subduction and Triassic rifting. A third suite of Middle Triassic age (Puesto Viejo Formation) could also be distinguished. It is bimodal, comprises basaltic andesites, basalts and rhyolitic ignimbrites and would correspond to the peak of extension (rift ?) in the area. Dacitic to rhyolitic ignimbrites of the subduction-related Cochicó Group contain biotite as the main mafic mineral, and evolved from andesitic magmas by crystal fractionation of the observed mineralogy (Toba Vieja Gorda Member, Yacimiento Los Reyunos Formation). They are homogeneous sequences that could be considered as “monotonous intermediates” (Hildreth, 1981). Disequilibrium textures suggest that magma mixing and/or lower crust contamination were important processes. High-silica rhyolites of the upper Section are similar to bimodal aluminous rhyolites and to topaz rhyolites. They contain biotites, arnphiboles and pyroxenes suggesting lower pressures, higher temperatures and dryer conditions of crystallization. Rhyolites from different volcanic centers show distinctive geochemical patterns. Besides, some textures suggest magma mixing processes and zoned magma chambers. They show low composition gradients suggesting crystal fractionation processes. The crust was thinned, magma Chambers were emplaced at higher crustal levels and crustal contamination and/ or melting seems to be a main process. They are transitional between subduction and continental intraplate conditions. Andesitic dykes emplaced in tensional normal faults (Quebrada del Pimiento Formation) can record the beginning of extension in the Early-Late Permian. These andesitic dykes could probably be the product of hibridization of a basaltic underplate and the lower crust. Extension could eventually be related to changes in the subduction geometry due to diminishing rates of plate motions, which finally produced the end of plate convergence. Triassic high-silica rhyolites (Puesto Viejo Formation) are also similar to bimodal aluminous rhyolites, no mafic minerals were observed, and they seem to be genetically unrelated to spatially associated basalts and andesites. The rhyolites would represent crustal melts which were produced by heating due to mafic magmas emplaced at the base of the crust, whereas the basalts and andesites are the product of this basaltic “underplating” that fractionated and/or interacted with the crust. The relationship between silicic volcanic rocks (mainly volcaniclastic) and uranium mineralizations has been known for many years, because uranium concentrates in felsic igneous rocks, due to its highly incompatible character. These rocks were widely recognized as source rocks through devitrification processes of volcanic glass. In recent years, however, their importance as potential hosts, mainly of those rocks related to a caldera cycle, was also evaluated: In order to be a potential host, post-magmatic processes, such as long-lived hydrothennal systems, are esential for uranium remobilization and concentration within this environment. In the San Rafael Massif, the Choiyoi lower Section (Grupo Cochicó) hosts the main uranium mineralization known, at present, in Argentina: the Dr. Baulíes-Los Reyunos deposit which is emplaced in sediments (Areniscas Atigradas Member) redeposited from dacitic and low-silica rhyolitic ignimbrites (Toba Vieja Gorda Member) with very low U background (up to 3 ppm). Field, mineralogical and geochemical data in this case, points to the role of volcanism to be limited to that of source rock. Besides, this type of magma is not very suitable for yielding great amounts of U. In contrast, the composition of magmas, the tectonic setting and the presence of caldera-related volcanics in the Choiyoi upper Section are more favourable conditions for uranium mineralizations to ocurr, according to worldwide examples, and seem to be a more adequate exploration target. Mineralogical and chemical data from some known uranium mineralizations associated to these rocks (Rincón del Atuel, Pircas del Mesón) show that some hydrothermal activity was relevant in the remobilization and concentration of U. The paucity of sediments associated to the upper Section volcanics makes ignimbrites and other caldera-cycle rocks, a more favourable host.

"Mineralogía, geoquímica y geocronología de la Formación Puncoviscana (Neoproterozoico) entre los 23°30’ y 25°50’ de Latitud Sur, Noroeste de Argentina" (1999). Do Campo, Margarita Diana. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
La Formación Puncoviscana tiene un amplio desarrollo en el NO de Argentina, principalmente en el ámbito de la Cordillera Oriental y en menor medida en el borde oriental de la Puna; constituyendo el basamento del área. Está compuesta por secuencias clásticas de origen turbidítico, con intercalaciones de rocas volcánicas, calizas y conglomerados. Esta unidad se halla intruída por numerosos plutones y es cubierta en forma discordante por secuencias arenosas de plataforma de edad cámbrica (Grupo Mesón). Sobre la base de la información obtenida en esta Tesis el metamorfismo que afecta a la Formación Puncoviscana es, de acuerdo a los índices de cristalinidad (IC) de la mica blanca, de grado anquizona a epizona. Las características, tanto texturales como composicionales, evidenciadas por los filosilicatos en el estudio con microscopio de electrones de barrido (SEM) y microscopio de electrones de transmisión (TEM) indican un grado metamórfico equivalente. Para las secuencias que afloran en el borde oriental de la Puna, la presencia de biotita prograda indica un grado metamórfico mayor, correspondiente a la facies de esquistos verdes. Para el evento metamórfico, se estiman temperaturas entre 350 y 450 °C, sobre la base de los índices de cristalinidad y las evidencias de puesta a cero del sistema isotópico K-Ar a nivel roca total, en las metapelitas. Las presiones durante dicho evento habrían oscilado entre 5 y 7 Kbar, de acuerdo a los valores de bo registrados para las micas blancas y por la, aplicación del geobarómetro de la fengita. La petrografia, mineralogía e IC indican que las rocas metasedimentarias de muy bajo a bajo grado aflorantes en los cinturones Lules-Puncoviscana y Choromoro integran la misma Formación. El grado de fengitización evidenciado por las micas dioctaédricas de ambas zonas indica que las presiones pueden haber sido algo menores, del orden de 5 Kbar, en el cinturón Lules-Puncoviscana que en el cinturón Choromoro. La esmectita y la corrensita identificadas en numerosas muestras por difracción de rayos-X, SEM y TEM son productos de retrogradación que no reflejan el grado metamórfico alcanzado por las mismas. La anomalía de cerio, así como los altos contenidos de lantano, encontrados en rocas de la Formación Puncoviscana, se explica por la presencia de monacita; la cual habria sido concentrada por procesos de reciclado sedimentario. También son indicativas de reciclado sedimentario las altas relaciones Th/U (> 3,8) que presentan la mayoría de pelitas analizadas; así como los altos contenidos de SiO2 que presentan, tanto las metapelitas como muchas de las metaarenitas. El diagrama de discriminación de Roser y Korsch (1986) indica un ambiente de depositación de margen continental activo para esta secuencia. Los resultados de los análisis isotópicos K-Ar sugieren una edad de 620 ± 25 Ma (Neoproterozoico III) para el evento metamórfico principal que afectó a la Formación Puncoviscana. Los resultados isotópicos obtenidos en este estudio constituyen otro argumento en favor de que tanto las rocas metasedimentarias aflorantes en el cinturón Lules-Puncoviscana como en el cinturón Choromoro forman parte de la misma unidad. Sobre la base los resultados isotópicos y de la proporción de micas politipo 2M/1Md presentes en dos muestras se estima una edad de 670 ± 27 Ma para la diagénesis de las rocas que componen la Formación Puncoviscana. Las ‘edades’ K-Ar menores que 540 Ma indican reaperturas del sistema isotópico producidas por eventos téctono-térmicos ocurridos con posterioridad al episodio principal de deformación que afectó al basamento en el área de estudio.

Abstract:
The Puncoviscana Formation, which constitutes the basement of the area, has a wide development in NW Argentina; mainly in Cordillera Oriental and in lesser extent in the eastern border of Puna. It is composed by a pelite-greywacke turbidite sequence, with subordinate sandstones and locally interbedded conglomerates, limestones and volcanic rocks. This unit is unconformably covered by sandy sequences of Cambrian age (Mesón Group). The metamorphism that affects the Puncoviscana Formation is according to the illite Cristalinity Index (IC) results, medium anchizone to epizone grade. For the outcrops of the eastern border of Puna the presence of prograde biotite in several samples allows to specify that greenschists facies conditions were reached in that region. The textural and compositional characteristics, evidenced by phylosilicates in the study with Scanning Electron Microscopy (SEM) and Transmission Electron Microscopy (TEM) also correspond to a metamorphism of medium anchizone to epizone grade. For the metamorphic event, temperatures between 350 and 450 °C were estimated according to the illite Cristallinity Index and evidences of resetting of the isotopic K-Ar system at whole rock level, in some metapelites. The pressures during this event would have oscillated between 5 and 7 Kbar, according to the b0 parameter of white micas and the application of the phengite geobarometer. The petrography, mineralogy and IC of the metasedimentary rocks of very low to low grade metamorphism outcropping in Lules-Puncoviscana and Choromoro Belts indicates that they belong to the same unit: Puncoviscana Formation. The degree of phengitization evidenced by dioctahedral micas of both areas indicates that pressures would have been something lower in Lules-Puncoviscana than in Choromoro Belt, in the order of 5 Kbar. Smectite and corrensite identified in many samples by X-ray diffraction, SEM and TEM are the results of retrograde reactions that do not reflect the metamorphic degree reached by these rocks. The Cerio anomaly and the high Lantano contents, found in rocks of this unit, is explained by the presence of monacite; which would have been concentrated by sedimentary recycling. Other evidences of sedimentary recycling are the high Th/U ratios (> 3,8) that present most of analyzed metapelites and the high SiO2 contents that present, the metapelites and many sandstones. The discrimination diagram of Roser and Korsch (1986) indicates an active continental margin as the tectonic setting of deposition for this sequence. The geochronological results suggest an age of 620 ± 25 Ma for the main metamorphic event that affected the Puncoviscana Formation. Besides, an age of 670 ± 27 Ma is estimated for the diagenesis of this unit, based on the proportion of 2M/1Md mica polytypes present in two samples. Neoproterozoic ages were recorded for localities belonging to Lules-Puncoviscana and Choromoro Belts: Sierra de Guachipas, Cuesta de Muñano, Punnamarca and Quebrada de El Toro. These ages obtained in representative samples of faraway localities imply that this age corresponds to a geologic event that acted on the whole Puncoviscana Formation. The main deformation and metamorphism of the Puncoviscana through would be connected with the aggregation of Western Gondwana occurred at ca 600 Ma, with the orogeny closing the old, long lived Pan-African-Brasiliano tectonic cycle. The K-Ar dates lower than 540 Ma indicate reopening of the isotopic system produced by tectono-thermal events taken place after the main deformation of the Puncoviscana Formation.

"Modelado computacional del comportamiento molecular en interfases y entornos nanoestructurados" (2012). de la Llave, Ezequiel Pablo. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
Esta tesis considera la interacción de moléculas en interfases y entornos confinados, utilizando herramientas de simulación molecular en varias escalas. Se abordan dos temáticas de gran interés en el área de la fisico-química de materiales, tanto por su valor fundamental en el contexto de los fenómenos en la nanoescala, como por las implicancias tecnológicas que tienen asociadas. Primeramente se investiga la interacción de diversas moléculas sobre la superficie de Au(111). Este estudio abarca sistemas aromáticos y alifáticos capaces de formar monocapas auto-ensambladas (SAMs), y se extiende a porfirinas de cobalto, como prototipo de complejo molécula-superficie con propiedades promisorias como sensor de ligandos pequeños. En particular se analizan similitudes y diferencias en distintos adsorbatos en los cuales el enlace químico con la superficie se produce a través de átomos de C, S o Se. Se emplea la teoría del funcional de la densidad (DFT) para indagar acerca de la geometría y la estabilidad de la unión, las densidades de estados electrónicos (DOS) total y proyectada, el espín total, la polarización del enlace, y la transferencia de carga entre la molécula y la superficie. La segunda línea de trabajo explora el comportamiento del agua en entornos confinados, en particular en poros de diámetro nanométrico característicos de materiales meso y nanoestructurados. Frente al desafío de obtener una descripción cabal de estos sistemas, se utilizan herramientas computacionales que van desde la simulación desde primeros principios hasta la mecánica molecular clásica con campos de fuerza atomísticos y de grano grueso (coarse-grained). Así es posible describir, desde una perspectiva molecular, la estructura del agua, el proceso de llenado de los nanoporos y los fenómenos de histéresis y condensación capilar durante la adsorción. Se discute acerca de la incidencia del radio del poro y la filicidad de las paredes del mismo sobre estos fenómenos. También se brinda una descripción microscópica de la estructura del hielo y de los equilibrios sólido-líquido y líquido-gas en estos entornos altamente confinados.

Abstract:
This thesis considers the interaction of molecules with interfaces and confined environments, using molecular simulation tools at different scales. Two major topics are addressed, of great relevance in the area of physical-chemistry of materials, both because of their fundamental value in the context of nanoscale phenomena, as well as for the technological implications associated with them. Firstly, we investigate the interaction of various molecules on the Au(111) surface. This study encompasses aromatic and aliphatic molecules able to form self assembled monolayers (SAMs), and is extended to cobalt porphyrins, as a prototype of a molecule-surface complex with promising properties for small ligand sensing. In particular, we analyze similarities and differences in different adsorbates in which the chemical bond with the surface is established through C, S or Se atoms. Density functional theory (DFT) is employed to inquire about the geometry and the stability of the interactions, the total and projected densities of electronic states (DOS and PDOS), the total spin, the polarization of the bond, and the charge transfer between the molecule and the surface. The second line of this work explores the behavior of water in confined environments, in particular in pores of nanometric diameters characteristic of meso and nanostructured materials. To face the challenge involved in a full description of these systems, computational tools are used ranging from first principles simulations to classical molecular dynamics with atomistic and coarse-grained forces fields. Thus it is possible to describe, from a molecular perspective, the structure of confined water, the filling process of the nanopore and the phenomena of hysteresis and capillary condensation during adsorption. We discuss about the incidence of the radius of the pore and the philicity of the interfaces on these phenomena. We also provide a microscopic description of the structure of ice, and of the solid-liquid and liquid-vapor equilibria on these highly confined environments.

"Modelado de fenómenos de plasma en la corona solar" (2002). Vásquez, Alberto Marcos. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
La corona es la capa mas externa de la atmosfera del Sol, formada por un plasma relativamente tenue (nc ≈ 10 8ˉ9 cmˉ³) y de alta temperatura (T > 10 6ˉ7K). El plasma coronal, confinado y calentado por los campos magnéticos generados predominantemente en la región convectiva solar, exhibe una gran variedad de fenómenos (le plasma que a su vez abarcan regímenes muy diversos (colisionales, colectivos, estacionarios, impulsivos, emisión térmica, emisión coherente, etc.). Así, el modelado del plasma coronal puede hallar su descripción más adecuada tanto en el enfoque cinético, como en la aproximación magnetohidrodinamica (MHD), dependiendo del fenómeno particular que se investigue. En este contexto, presentamos el estudio y modelado de fenómenos coronales en dos escalas espacio-temporales muy diferentes. Por un lado, un modelo para la ordenada y estable estructura coronal a gran escala (l → 10Rʘ). Por otro lado, un modelo para fenómenos impulsivos de pequeña escala (<0,1Rʘ) que tienen lugar durante fulguracioncs solares. Los estudios presentados requieren del uso de distintos marcos teóricos de física de plasmas (MHD en el primer caso, teoría cinética en el segundo), asi como de datos observacionales de distinto rango espectral (ultravioleta y luz blanca en el el primer caso, ondas de radio y rayos X en el segundo). En ambos casos desarrollamos modelos teóricos semi-empíricos, y derivamos predicciones observables que cotejamos con datos observacionales recientes.

Abstract:
The solar corona, being the outer layer of the solar atmosphere, is formed by a relatively tenuous plasma (nc ≈ 10 8ˉ9 cmˉ³) at very high temperatures (T > 10 6ˉ7K). The coronal plasma, confined and heated by the magnetic fields generated in the underlying convective region, exhibits a wide variety of plasma phenomena which, in turn, display a diversity of physical regimes (collisional, collective, stationary, impulsive, thermal emission, coherent emission. elc.). Hence, coronal plasma modeling may find its more appropriate description either by a kinetic approach, or under the magnetohydrodynamical (MHD) approximation, depending upon the particular processes under consideration. Within this context, we present the study and modeling of coronal plasma phenomena at two very different space-time scales. On one hand, we present a model for the ordered and steady large-scale (l → 10Rʘ) coronal structure. On the other hand, we present a model for small-scale (<0,1Rʘ) impulsive phenomena, which take place during solar flares. The studies presented in this thesis require the use of different plasma physics theoretical frameworks (MHD in the first case, kinetic theory in the second one), as well as the use of observational data at different spectral ranges (ultraviolet and white light in the former case, radio waves and X rays in the later one). In both cases, we developed semi-empirical theoretical models and derived observable predictions that we compared with recently available observational data.

"Modelado de las interacciones entre procesos de erosión y sedimentación fluvial y el crecimiento de estructuras neotectónicas" (2010). García, Víctor Hugo. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
La evolución del paisaje es el resultado de las interacciones entre las fuerzas que participan en la construcción de los relieves (tectónicas) y los procesos que contribuyen a su destrucción (erosión). Durante esta tesis, se analizaron estas interacciones en ambientes pedemontanos, que son regiones muy activas tanto desde el punto de vista tectónico como del de los procesos de erosión-transporte- sedimentación. Esta actividad genera distintos tipos de marcadores (morfológicos, estructurales y estratigráficos), que pueden preservarse en el registro geológico y estudiarse in situ. Su análisis es primordial ya que proporciona información importante acerca de la evolución dinámica del paisaje y en particular de su historia tectónica y climática. Dado que resulta imposible estudiar directamente la evolución dinámica del paisaje (debido a constantes de tiempo que sobrepasan varias veces la escala humana), se desarrolló una plataforma de modelado numérico original para simular las interacciones entre los procesos involucrados. Esta metodología permite modelar simultáneamente los procesos de deformación tectónica (formación de fallas y pliegues) y los procesos de erosión-transporte-sedimentación (formación de ríos, cuencas de drenaje, abanicos aluviales, pedimentos). Los resultados obtenidos muestran que la herramienta desarrollada es útil para mejorar el entendimiento acerca de las interacciones que ocurren en los ambientes pedemontanos. Por otra parte, se considera que la plataforma de modelado puede ser el punto de partida de nuevas líneas de investigación en el ámbito de la geomorfología tectónica.

Abstract:
The evolution of the landscape is consequence of the interactions between the forces that construct the reliefs (tectonics) and processes contributing for the destruction of them (erosion). Piedmont environments are characterized by the interplay of active tectonics and fluvial processes. Many types of markers (morphologic, structural and stratigraphic) are produced by that interplay. These markers can be preserved as geological features and studied in the field. The analysis of this kind of features gives important information about the dynamics of landscape evolution, and its tectonic and climatic history. The direct study of the dynamics of landscape evolution is imposible (because time constants are many times major than human scale). In this thesis, an original numerical modeling platform was developed to simulate the interactions between the involved processes. This methodology allows to model simultaneously tectonic processes (faults and folds formation) and surficial processes (river incision and sedimentation). The results show that the developed tool is useful to improve the understanding about the interactions occurring in piedmont environments. It can be the starting point of new lines of research in tectonic geomorphology.

"Modelado del sistema vocal humano y su aplicación a estudios de percepción y producción de habla" (2014-09-09). Assaneo, María Florencia. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
Desde el punto de vista biológico el proceso del habla puede separarse en dos etapas moduladas entre sí: la producción y la percepción. En este trabajo nos ocupamos de ambas, concentrándonos especialmente en la primera. El sistema vocal humano está formado por dos grandes bloques: las cuerdas vocales y el tracto vocal. Las cuerdas vocales constituyen la fuente acústica, determinando la entonación del discurso, mientras que el contenido fonético (los sonidos propios de la lengua) es definido por la dinámica del tracto vocal. En esta tesis presentamos un modelo completo de producción vocal, incluyendo el estudio dinámico de un modelo detallado de cuerdas vocales y su adaptación a un modelo de baja dimensión del tracto vocal. Para evaluar la calidad de la voz sintetizada con el modelo, utilizamos una combinación de test perceptuales y de resonancia magnética funcional, cuyos resultados muestran que la voz sintética es indistinguible de segmentos de voz real. Los sintetizadores basados en la física de la producción de voz permiten además el estudio de la percepción de voz controlando parámetros biológicos. En particular, en este trabajo mostramos que la identidad de la voz está codificada en términos de las dimensiones relativas entre las cuerdas vocales y el tracto vocal. Usamos este modelo de voz verificado experimentalmente para responder preguntas de la biolingüística y la biomimética. En primer lugar, investigamos el rol de la física del aparato vocal en la formación de las onomatopeyas. A pesar de considerarse palabras vinculadas directamente con la imitación, es difícil establecer qué se preserva acústicamente entre los sonidos y sus onomatopeyas. Utilizamos el modelo vocal para mostrar que las configuraciones del tracto vocal que producen los sonidos más parecidos a los originales corresponden a consonantes co-articuladas. Estos pares vocal-consonante se corresponden, además, con las sílabas más estables de las onomatopeyas en distintos idiomas, sugiriendo un mecanismo por el cual la imitación vocal permite asociar sonidos simples a estructuras de habla más complejas. Por otra parte, nos preguntamos cuál es la dimensionalidad del espacio motor que gobierna la producción de habla. Para abordar este problema diseñamos un dispositivo experimental que permite monitorear tres puntos de la cavidad oral durante el discurso. Con esta herramienta, logramos una descripción discreta para las coordenadas motoras de las vocales y consonantes oclusivas del español, mostrando además la viabilidad de controlar el modelo de producción vocal con variables anatómicas para la síntesis de voz en tiempo real a partir de los gestos anatómicos producidos durante el habla.

Abstract:
From a biological point of view the ability of speaking can be split in two intermodulated processes: production and perception. In this work we investigated both of them from a physical perspective, focusing on the first one. The physical process associated with the production of voice rely on the vocal anatomy, composed of two main blocks: the vocal folds and the vocal tract. The folds are the acoustic source that specify the intonation of the speech, while the phonetic content is determined by the vocal tract dynamics. In this thesis we developed a complete model of voice production, we studied the different dynamic regimes of a detailed mathematical model of the folds, and adjusted it to a low dimensional model of the tract. This model allows to synthesize voice by controlling physical parameters of the vocal system. In order to evaluate the quality of the synthetic voices, we carried out a combination of perceptual and fMRI tests, showing that synthetic voices are indistinguishable from real ones. Such an articulatory synthesizer, based on the physics processes involved in the voice production, allows to study the perceptual effects of precise variations in the anatomical parameters. We used it to show that the voice identity is encoded in the relative dimensions of the tract and the folds. Using this validated model, we addressed two specific questions. First, we investigated the role of imitation within the generation of onomatopoeias. Despite it is widely know that onomatopoeias are based on imitation, it remains unclear which are the acoustic features shared between the sounds and their onomatopoeias. Using our vocal model we show that co-articulated consonants are the sounds that best fit the original noises. This pairs of vowel-consonant also are the more stable syllables within the onomatopoeias across languages, suggesting a mechanism through which vocal imitation associates simple sounds with more complex speech structures. We also inquire about the dimension of the vocal motor space controlling the production of speech, in order to study this problem we designed an experimental device that allows monitoring 3 points of the upper vocal tract while speaking. Making use of this novel tool, we reach a discrete description for the motor coordinates of Spanish vowels and occlusive consonants. This results show the plausibility to control the vocal model with direct anatomical measures, synthesizing speech in real time from simple motor gestures produced during the vocalization.

"Modelado geofísico-geológico de plutones en las Islas Grande de Tierra del Fuego (Argentina) y Navarino (Chile)" (2012-12-17). Peroni, Javier Ignacio. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
En la Islas Grande de Tierra del Fuego y Navarino, afloran los plutones Kranck, Jeujepen, Moat, Ushuaia, Trapecio, Santa Rosa y Castores. Todos estos plutones, se encuentran emplazados en corteza superior, con indicadores composicionales característicos de zonas de subducción. Utilizando datos aeromagnéticos disponibles junto a datos adquiridos de magnetismo terrestre y marino, se ha obtenido un mapa completo de anomalías magnéticas para toda la zona de estudio. A partir de esta información se ha realizado el modelado magnético 3D de los intrusivos estudiados, tomando en consideración los datos de topografía, el valor de susceptibilidad magnética de cada intrusivo y la roca de caja, el campo magnético regional, el campo magnético remanente y las principales estructuras locales y regionales. Los resultados alcanzados son presentados en bloques diagramas que integran los modelos obtenidos junto a la información geológica de superficie. Con carácter complementario se han realizado muestreos piloto de anisotropía de susceptibilidad magnética, que indican la naturaleza dominantemente ferromagnética de los intrusivos estudiados, con magnetita como portador principal de la susceptibilidad. Para cada plutón se ha determinado la geometría, tamaño, volúmenes totales. Se observaron dos modas en relación al tamaño de los plutones, un tamaño pequeño del orden de 1-10 km3 y otros de mayor tamaño del orden de 100 km3. La forma de los plutones pequeños es más laminar que las de los de mayores volúmenes. Se adquirieron 4 nuevos polos paleomagnéticos en 3 de los plutones estudiados (plutones Kranck, Santa Rosa y Castores) que abonan la hipótesis de que los Andes Fueguinos constituyen un arco primario, curvado en el Cretácico Medio-Superior, durante el cierre de la Cuenca Marginal Rocas Verdes, a partir de un paleomargen curvo preexistente. Los valores del ángulo de inclinación (AI) de estos polos, permiten aportar información complementaria a la observada para las estructuras compresivas a nivel regional. En este sentido los AI de los plutones Jeujepen y Kranck del área norte estudiada, son mayores a los 30º, mientras que para los plutones del canal Beagle en el área sur, se encuentran entre los 5 y 10º. Los primeros se encuentran afectados por estructuras compresivas, mientras que los del área sur, no están afectados por este tipo de estructuras. Palabras claves: Tierra del Fuego, Plutones, Anomalías magnéticas, Modelado magnético, Paleomagnetismo.

Abstract:
In the islands of Tierra del Fuego and Navarino, outcrop the Kranck, JeuJepen, Moat, Ushuaia, Trapecio, Santa Rosa and Castores plutons. All these plutons are emplaced in the upper crust and have characteristic compositional indicators of subduction zones. Using aeromagnetic available data along with land and marine magnetic data acquired, a complete map of magnetic anomalies for the entire study area has been obtained. From this information a 3D magnetic modeling of the studied intrusive has been made, taking into consideration the topography data, the magnetic susceptibility values of each intrusive and country rock, the regional magnetic field, the remanent magnetic field and the major regional and local structures. The results obtained are presented in block diagrams that integrate the models obtained together with surface geological information. A complementary pilot sampling of anisotropy magnetic susceptibility has been done and indicate the ferromagnetic dominant nature of the intrusive with magnetite as the main carrier of susceptibility. For each pluton the geometry, size, a total volumes has been determined. Two modes were observed in relation to the plutons size, a small size of the range of 1-10 km3 and larger ones of about 100 km3. The shape of the smaller plutons is more laminar than the larger ones. Four new paleomagnetic poles acquired in three of the studied plutons (Kranck, Santa Rosa and Castore) support the hypothesis that he Fuegian Andes are a primary arc, bent in the Middle-Upper Cretaceous, during the closure of the marginal basin Rocas Verdes, from a preexisting curved paleomargin. The values of the inclination angle (AI) of these poles, provide additional information for the regional compressive structures. In this sense the AI of the plutons Kranck and Jeujepen of the northern area, are greater than 30 °, while for the plutons of the Beagle Channel on the south, are between 5 and 10 º. The former are affected by compressive structures, while the southern area are not affected by this type of structures. Keywords: Tierra del Fuego, Plutons, Magnetic Anomaly; Magnetic model, Paleomagnetism

"Modelado numérico atmosférico de capas bajas sobre el Río de la Plata y zonas de influencia y su empleo en estudios de variabilidad climática" (2009). Sraibman, Laura. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
Se realiza un estudio de variabilidad climática de la circulación atmosférica en capas bajas sobre la región del Río de La Plata durante el período 1960-1990, junto con una proyección sobre la misma de los escenarios de cambio climático para la región, empleando modelos numéricos y observaciones. Se utiliza un modelo de capa límite en mesoescala (MCL) especialmente apto para la región, como así también los escenarios A2 y B2 período 2070-2100 desarrollados por CPTEC con el modelo regional PRECIS. En primer lugar se adapta el modelo MCL disponible para que pueda funcionar forzado por las salidas de otros modelos regionales y para ello se lo anida al modelo Eta de CPTEC. La validación para el período noviembre 2003 a abril 2004 da resultados muy satisfactorios ya que el error en el pronóstico diario del viento en superficie en la región resulta muy inferior al del modelo Eta. Se analizan los cambios observados en el viento en superficie en la región durante el período 1960-1990, como así también las variables que emplea el modelo MCL para definir sus forzantes, es decir la temperatura en superficie y el viento del radiosondeo de Ezeiza. En todos los casos se encuentran tendencias y cambios significativos que incluyen una disminución significativa de la amplitud diaria del contraste térmico tierra-río en superficie, un aumento de las frecuencias de viento con componente E en superficie y en los niveles bajos del sondeo de Ezeiza, acompañados estos últimos por una disminución de su velocidad promedio. Se calcula la climatología del viento en superficie con el modelo MCL forzado con las observaciones y se obtienen errores razonablemente bajos tanto para el promedio 1960- 1990, como para dos subperíodos 1967-1976 y 1982-1991. Se calculan los cambios en las condiciones medias entre estos dos subperíodos y se los compara con los cambios observados en la distribución de frecuencias de dirección y velocidad del viento en cinco estaciones meteorológicas de la región. Si bien se obtiene un acuerdo parcial con los resultados del modelo MCL, la regionalidad de estos últimos muestra claras diferencias entre los cambios sobre tierra y sobre el río. Se analiza la climatología 1960-1990 del modelo PRECIS y se halla que aquellas variables que utiliza el modelo MCL para definir sus condiciones de borde reproducen bien las observaciones. Luego se calculan los cambios entre los subperíodos 1967-1976 y 1982-1991 con el modelo MCL forzado por el modelo PRECIS. Los resultados muestran una regionalidad de los cambios más errática que cuando el modelo está forzado con las observaciones, aunque se reproducen mejor los cambios observados en los puntos del modelo cercanos a las estaciones. Tanto la climatología regional del modelo MCL, como los cambios calculados por el mismo cuando está forzado por el modelo PRECIS, resultan razonablemente acertados. Estos resultados permiten establecer que el modelo MCL forzado por el modelo PRECIS constituye una herramienta válida para estudiar la proyección de los escenarios de cambio climático 2070-2100 en la circulación atmosférica en capas bajas sobre la región del Río de La Plata. Los cambios en la temperatura de superficie que proyecta PRECIS para la región, con respecto al período de referencia 1960-1990, son mayores en el escenario A2 que en el B2. El escenario A2 proyecta temperaturas más altas que el B2 en todo el dominio, aunque una menor diferencia de temperatura entre tierra y río, que constituye el forzante térmico del modelo MCL. Además, ambos escenarios prevén una disminución de la amplitud diaria del forzante térmico, que resulta más marcada en el escenario A2. En cuanto a la distribución de frecuencias de dirección del viento en 850 hPa, el escenario B2 muestra cambios pequeños con una leve disminución de la frecuencia del O y NO. Los cambios en el escenario A2 son mayores que en el B2 ya que el modelo PRECIS prevé un importante aumento de las frecuencias del NE, E y SE junto con una disminución de las frecuencias del SO, O y NO. En cuanto a la velocidad del viento en 850 hPa, los cambios en ambos escenarios son muy pequeños. Se utiliza el modelo MCL forzado por los escenarios A2 y B2 del modelo PRECIS para el período 2070-2100 y se calculan los cambios, con relación al período 1960-1990, en la distribución de frecuencias de dirección del viento en superficie y velocidad media por sector. En ambos escenarios se obtiene una disminución tanto de las frecuencias como de las velocidades medias de los sectores con componente E, lo que resulta más marcado en el escenario A2. El aumento que prevé el modelo PRECIS en la frecuencia de los vientos del E en 850 hPa en la región deberían provocar un aumento de esas mismas frecuencias en el viento en superficie. Por otra parte, el modelo PRECIS prevé una disminución de la amplitud diaria del forzante térmico en superficie, lo cual debería provocar una disminución de las frecuencias del E en superficie, junto con una reducción de la velocidad media de esos sectores. Por lo tanto, los cambios que proyecta el modelo PRECIS en ambos forzantes del modelo MCL para el período 2070-2100 deberían producir, individualmente, efectos contrapuestos en el viento en superficie. Por otra parte, el modelo MCL muestra en superficie una disminución importante de las frecuencias de viento con componente E, acompañada por una disminución de su velocidad media. Se concluye entonces que el cambio que se proyecta en la amplitud térmica diaria del calentamiento diferencial en superficie prevalece por sobre el cambio en las frecuencias de dirección del viento en 850 hPa y la consecuencia de ello es una disminución de la intensidad del ciclo diario de la brisa en capas bajas sobre la región del Río de La Plata.

Abstract:
A climate variability study of the low-level atmospheric circulation over the La Plata River region is carried out during the 1960-1990 period, along with a projection over the region of the climate change scenarios, using numerical models and observations. A mesoscale boundary layer model (MCL) is used, which is specially able for modeling the region, as well as the 2070-2100 A2 and B2 scenarios developed by CPTEC with the regional model PRECIS. In first place the available MCL model is adapted in order to be able to run with the forcing of other regional models, for which purpose it is nested to the Eta model of CPTEC. The validation during the period November 2003 to April 2004 provides very satisfactory results since the error in the surface wind of the daily forecasts is much smaller than the one of the Eta forecasts. The changes in the surface wind over the region during the period 1960-1990 are analyzed, as well as those variables employed by the MCL model for defining its forcing, i.e. surface temperature and wind of the Ezeiza radiosonde. All these variables reveal significant trends and changes that include a significant decrease of the daily amplitude of the land-river thermal contrast at the surface, an increase of the easterly component of the surface wind and the low-level Ezeiza radiosonde winds, accompanied the latter by a decrease of its averaged wind speed. The error of surface wind climatology obtained with the MCL model forced with the observations are reasonably small for the period 1960-1990, and two subperiods 1967- 1976 y 1982-1991. The changes between these two periods climatology obtained with the MCL model are compared to the changes in the surface wind direction frequency distribution and averaged wind speed by sector observed at five weather stations of the region. Even though the MCL model results show partial agreement with observations, the spatial pattern displays clear differences between changes over land and over the river. The 1960-1990 PRECIS climatology show good agreement with observations in those variables used for defining the MCL boundary conditions. The changes between the two periods 1967-1976 and 1982-1991 obtained with the MCL model forced with PRECIS are also analyzed. The spatial pattern of changes looks more erratic with the results of MCL forced with observations, although the results on the grid points close to the weather stations resemble better the observations. The climatology as well as the changes calculated by the MCL forced with PRECIS turns out to be reasonably accurate. Therefore, these results allow establishing that the MCL forced by the PRECIS outputs constitute a valid tool for studying the projection over the low-level atmospheric circulation over the La Plata River region of the 2070-2100 climate change scenarios. The changes predicted by PRECIS for the surface temperature of the region, with respect to the reference period 1960-1990, are larger in scenario A2 than in scenario B2. Scenario A2 projects higher temperatures than scenario B2 over the entire domain, but a smaller land-river temperature difference, that is the MCL model thermal forcing. Also, both scenarios predict a decrease of the daily amplitude of the thermal forcing, more markedly in scenario A2. With respect to the wind direction distribution at 850 hPa, scenarios B2 presents only a small decrease of the W and NW frequencies. The changes in scenario A2 are more relevant since PRECIS predicts an important increase of the NE, E and SE, along with decrease of the SW, W and NW wind direction frequencies. In both scenarios the changes predicted in the 850 hPa wind speed are very small. The PRECIS outputs for the 2070-2100 A2 and B2 scenarios are employed to force the MCL model in order to calculate the changes in the surface wind direction frequency distribution and averaged wind speed by sector, with respect to the reference period 1960-1990. The results in both scenarios show a decrease of the wind direction frequency, as well as a reduction of the averaged wind speed, in the wind sectors with easterly wind component, more markedly in scenario A2. The increase of the 850 hPa easterly wind frequency predicted by PRECIS should lead to an increase of such wind direction components at the surface. On the other hand, the decrease predicted by PRECIS for the daily amplitude of the surface thermal forcing should lead to a decrease in the wind direction frequency and averaged wind speed of the easterly wind components at the surface. Therefore, the changes in the regional conditions predicted by PRECIS should provoke, individually, opposite effects in the surface winds over the region. However, the MCL model results indicate a reduction of wind direction frequencies and averaged wind speeds in easterly components of the surface winds. Therefore, the conclusion is that the changes predicted in the surface forcing prevail over the changes predicted at the 850 hPa, with a consequent reduction in the intensity of the low-level river-land breeze daily cycle over the La Plata River region.

"Modelado numérico de flujos astrofísicos" (2010). Vigh, Carlos Donato. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
Los flujos astrofísicos juegan un rol esencial en muchos de los fenómenos observados en el Universo. Para una comprensión detallada de estos fenómenos, es necesario combinar adecuadamente los enfoques observacional y teórico. En este contexto, el modelado numérico aparece como una herramienta muy poderosa y complementaria entre las dos primeras. En esta tesis, se estudió la dinámica asociada a la explosión de supernovas y de sus remanentes. En particular, se llevó a cabo un estudio de la dinámica de remanentes de supernova jóvenes desde un punto de vista hidrodinámico. Más específicamente, se analizaron posibles causas de asimetría en estas explosiones y en las primeras fases de evolución de sus remanentes. En condiciones ideales, se espera que la evolución inicial de un remanente de supernova sea un proceso esféricamente simétrico. Sin embargo, muchos remanentes jóvenes muestran diversas asimetrías que no pueden ser explicadas por ejemplo, en términos de inhomogeneidades del medio interestelar. En este contexto, se propuso investigar posibles causas alternativas de ruptura de la isotropía las cuales han sido divididas para su mejor estudio en causas cinemáticas y dinámicas. En el estudio general de causas de asimetría en remanentes jóvenes se consideraron la presencia de obstáculos, gradientes de densidad en el medio interestelar y el movimiento propio de las estrellas progenitoras. Se tomaron como casos testigos los llamados remanentes históricoso de Kepler y Tycho. En el caso particular del remanente de Kepler, se encontró que la causa principal de asimetría se debió al movimiento propio que el progenitor poseé respecto al medio circundante. Se supuso que la progenitora se trataba de una estrella evolucionada, con un viento denso y lento. Debido al alto movimiento propio de la progenitora, la burbuja generada por la acción de este viento adquiere la forma de un choque a proa. Cuando la estrella explota como supernova, su remanente evoluciona en este medio perturbado, el que tiene una fuerte asimetría en su distribución de densidad. De acuerdo a los resultados obtenidos, la colisión entre el choque principal del remanente y la estructura cometaria producida por el viento de la progenitora, puede explicar las características morfológicas y distribución de brillo que este objeto exhibe en imágenes en radio y rayos X. En el caso particular del remanente de Tycho, se encontró que la causa principal de asimetría se debió a que en el momento de la explosión incorporó material de las capas externas de la atmósfera de su estrella compañera. Este exceso de masa, que está en el rango de 0.3 y 0.6 masas solares ocasiona una evolución más lenta que la región donde no la incorporó ́dando así lugar a un frente de choque que puede describirse aproximadamente como dos semi-esferas de distinto radio. Dentro del margen de error y suponiendo una distancia de 3 kpc, se observa un buen grado de coincidencia morfológica. Además, los mapas sintéticos en rayos X son cualitativamente similares a lo observado por distintos instrumentos. Estos resultados son tendientes a un escenario de una supernova tipo Ia, aportando evidencia sobre el origen de Tycho y de su posible compañera.

Abstract:
Astrophysical flows play an esential role in many observed phenomena in the Universe. For a detailed understanding of these phenomena, it is important to combine observational and theoretical viewpoints. In this context, the numerical modelling is a powerful tool which complements the aforementioned points of view. In the present thesis, we study the dynamic evolution associated to supernova explosions and their corresponding supernova remnants. In particular, we carried out a dynamical study of young supernova remnants within the framework of hydrodynamics. More specifically, we analyzed possible source of asymmetry in these explosions and during the first stages of evolution of their remnants. Under ideal conditions, the initial stages of a supernova remnant are expected to be spherically symmetric. However, many of the observed young supernova remnants show different types of asymmetries which cannot be explained in terms of inhomogeneities of the interstellar medium. In this context, we decided to address the study of possible causes of departure from isotropy which, to organize our analysis, we separated into kinematic and dynamic causes. For a general overview of causes of asymmetry in young supernova remnants, we considered the presence of obstacles, density gradients in the interstellar medium and the proper motions of the progenitor starts. For the particular case of Kepler’s supernova remnant, we found that the main cause of asymmetry is the proper motion of the progenitor star with respect of the surrounding interstellar medium. We assumed the progenitor to be an evolved star with a dense and slow stellar wind. Because of the fast proper motion of the progenitor, the expanding bubble generated by this wind adopts the form of a bow shock. When the star explodes as a supernova, its remnant evolves in this highly perturbed environment, with a strong asymmetry in its density distribution. According to the results obtained in our numerical simulations, the impact of the main shock on the pre-existing cometary structure gene- rated by the stellar wind, can explain the overall morphology as well as the emissivity observed in radio and X-ray images. For the particular case of Tycho’s supernova remnant, we found that the main cause of asymmetry is due to the interaction between the explosion and the atmosphere of a companion star. The outer layers of the companion are swept by the expanding shock, thus producing an excess of mass on one of its sides and breaking the isotropy. Mass excesses within 0.3 and 0.6 solar masses can cause a slower expansion in the heavier side, giving rise to an expanding shock that can be approximately described by two semi-spheres with different radii. Assuming a distance of 3 kpc, our simulations show a good morphological resemblance with the observed images. Moreover, our synthetic X-ray maps are qualitatively similar to those observed with different instruments. Our results support the scenario of a type Ia supernova, and providing valuable evidence on the origin of Tycho and its possible companion.

"Modelado numérico de la dispersión de un contaminante por la circulación de brisas de mar y de tierra en la zona de Puerto Madryn" (1981). Rodriguez Seró, Juan Antonio. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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"Modelado numérico de un sistema de tipo andino y su respuesta a variaciones climáticas y reológicas" (2008). Quinteros, Javier. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
En esta tesis se modelan numéricamente procesos asociados a la tectónica de placas por medio del diseño y la implementación de dos modelos completamente originales basados en el método de los elementos finitos. Además, es la primera vez que se aplican este tipo de modelos numéricos a las regiones tratadas en esta tesis. El primer modelo está basado en las ecuaciones de Stokes (dinámica de fluidos) y simula la evolución de largo plazo y en gran escala de la corteza en un orógeno de tipo Andino. Este modelo ha sido acoplado con un modelo de compensación isostática y otro de erosión. Se simuló la evolución de la corteza superior de los Andes Australes a los 47ºS durante el Mioceno. Se determinó en la simulación el rol clave de la erosión superficial y de la cortical, así como también la aparición de un fenómeno de rain-shadow. El otro es un modelo termo-mecánico y basado en la deformación de sólidos. Es capaz de simular el comportamiento elasto-visco-plástico de los materiales y reproducir procesos geodinámicos hasta una profundidad de 410 km bajo diversas condiciones cinemáticas. Se pueden incluir una cantidad arbitraria de materiales con diferentes propiedades por medio de sus parámetros. No se conocen implementaciones de modelos con este tipo de características que se apliquen al estudio de este tipo de procesos. El modelo fue utilizado para estudiar las particularidades de un proceso denominado delaminación. Se simuló la evolución durante casi 9 millones de años (My) de un dominio de 150 km de profundidad y 300 km de ancho que incluye el manto litosférico y astenosférico. En este experimento, las raíces del orógeno se desprenden de la corteza inferior debido a su transformación en eclogita. Además, se presenta en detalle un framework de propósito general. Este fue diseñado para resolver distintos tipos de ecuaciones en derivadas parciales por el método de los elementos finitos. Su diseño modular y el uso adecuado de las abstracciones brindan una gran flexibilidad para utilizar diferentes tipos de elementos para resolver los problemas. También puede ser extendido a otro tipo de ecuaciones y elementos. Esta tesis es un ejemplo de los avances y mejoras que pueden ser alcanzados en distintas ramas de la ciencia por medio de la investigación y colaboración interdisciplinaria.

Abstract:
Plate tectonic processes are numerically modeled in this thesis by means of the design and implementation of two completely original models based on the finite element method. Besides, it is the first time that this type of numerical models are applied to the regions studied in this thesis. The first model is based on Stokes equations (fluid dynamics) and simulates the large-scale and long-term evolution of the crust in an Andean-type orogen. It has been coupled with an isostatic compensation model and with an erosion model. The evolution of the upper crust of the Patagonian Andes at 47ºC during Miocene is simulated. The key role of the crustal and superficial erosion was determined in the simulation as well as the establishment of a rain-shadow. The other model is thermo-mechanical and based on solids deformation. It can simulate elasto-visco-plastic behaviour of materials and reproduce geodynamical processes to a depth of 410 km under different kinematical conditions. Any number of materials with different properties can be included in the simulations by means of a proper setting of parameters. No other models with these features have been implemented and applied to the study of this type of processes. The model is employed to study the insights of a geodynamic process called delamination. The evolution of a 150 km deep and 300 km wide domain consisting of lithosphere and asthenosphere through almost 9 million years (My) is simulated. In this experiment, the root of the orogen detaches from the lower crust due to its transformation into a dense eclogite. In addition, a full-featured general purpose framework is presented in detail. This was designed to solve different types of partial differential equations by means of the finite element method (FEM). Its modular design and the proper use of abstractions give a huge flexibility to employ different types of elements to solve the problem. It can also be extended to other type of elements and equations. This thesis is an example of the improvements and enhancements that can be achieved in different branchs of science by means of the interdisciplinary research and collaboration.

"Modelado semiempírico de estructuras de la corona solar" (2017-03-21). Nuevo, Federico Alberto. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
La corona solar está constituida por un plasma tenue y caliente, caracterizado por una conductividad eléctrica muy elevada. Así, el campo magnético que la atraviesa, generado por los movimientos convectivos del plasma del interior solar, se encuentra congelado a la materia y determina su carácter altamente estructurado e inhomogéneo. Esta tesis contribuye a la comprensión de la estructura 3D de la corona y aporta resultados de relevancia a la investigación de dos problemas aún abiertos en la física solar: el calentamiento del plasma coronal y el origen del viento solar lento. Se aborda el desarrollo de modelos semiempíricos de estructuras coronales de diversa escala espacial y temporal. A escala global, se estudia la estructura termodinámica 3D de la corona quiescente y su evolución en el entorno del último mínimo. A escala local, se realiza un análisis similar de los arcos magnéticos en regiones coronales activas y se estudia la topología de su campo magnético y su posible conexión con el viento solar lento. También desarrollamos un método para estimar la masa evacuada por las eyecciones coronales de masa y se lo aplica a casos particulares.

Abstract:
The solar corona is constituted by a low density and hot plasma, characterized by its very high electric conductivity. The magnetic field that permeates the corona, generated by the convective motions at the solar interior, is frozen to the plasma and determines its highly structured and inhomogeneous characteristics. This thesis contributes to the understanding of 3D structure of the solar corona, in particular to two still open problems in solar physics research: the heating of the coronal plasma and the origin of the slow solar wind. We develop semiempirical models of coronal structures in several spatio-temporal scales. In a global scale, we study the 3D thermodynamic structure of the quiescent solar corona and its evolution around the last solar minimum. In a local scale, we perform a similar analysis of magnetic loops in coronal active regions and study the topology of its magnetic field and its possible connection with the slow solar wind. We also design a method to estimate the mass evacuated by coronal mass ejections and apply it to particular events.

"Modelando y verificando diseños de sistemas de tiempo real" (2000). Braberman, Víctor Adrián. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Abstract:
Real-time systems are found in an increasing variety of application fields. Usually, they are embedded systems controlling devices that may risk lives or damage properties: they are safety critical systems. Hard Real-Time requirements (late means wrong) make the development of such kind of systems a formidable and daunting task. The need to predict temporal behavior of critical real-time systems has encouraged the development of an useful collection of models, results and tools for analyzing schedulability of applications (e.g., ). However, there is no general analytical support for verifying other kind of high level timing requirements on complex software architectures. On the other hand, the verification of specifications and designs of real-time systems has been considered an interesting application field for automatic analysis techniques such as model-checking. Unfortunately, there is a natural trade-off between sophistication of supported features and the practicality of formal analysis. To cope with the challenges of formal analysis real-time system designs we focus on three aspects that, we believe, are fundamental to get practical tools: model-generation, modelreduction and model-checking. Then, firstly, we extend our ideas presented in and develop an automatic approach to model and verify designs of real-time systems for complex timing requirements based on scheduling theory and timed automata theory (a wellknown and studied formalism to model and verify timed systems). That is, to enhance practicality of formal analysis, we focus our analysis on designs adhering to Fixed-Priority scheduling. In essence, we exploit known scheduling theory to automatically derive simple and compositional formal models. To the best of our knowledge, this is the first proposal to integrate scheduling theory into the framework of automatic formal verification. To model such systems, we present I/O Timed Components, a notion and discipline to build non-blocking live timed systems. I/O Timed Components, which are build on top of Timed Automata, provide other important methodological advantages like influence detection or compositional reasoning. Secondly, we provide a battery of automatic and rather generic abstraction techniques that, given a requirement to be analyzed, reduces the model while preserving the relevant behaviors to check it. Thus, we do not feed the verification tools with the whole model as previous formal approaches. To provide arguments about the correctness of those abstractions, we present a notion of Continuous Observational Bismulation that is weaker than strong timed bisimulation yet preserving many well-known logics for timed systems like TCTL . Finally, since we choose timed automata as formal kernel, we adapt and apply their deeply studied and developed analysis theory, as well as their practical tools. Moreover, we also describe from scratch an algorithm to model-check duration properties, a feature that is not addressed by available tools. That algorithm extends the one presented in .

"Modelización de las perturbaciones dinámicas del vórtice polar sobre la Antártida y América del Sur" (2001). Legnani, Walter E.. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
El objetivo de esta tesis es mostrar la influencia de perturbaciones de escala sinóptica (de longitudes o escalas menores a 5000 km. aproximadamente) sobre el vórtice polar austral y sobre el agujero de ozono antártico. Estas perturbaciones se propagan desde la tropósfera y alcanzan la estratósfera inferior. Por este motivo se realizó un estudio de la presencia de perturbaciones sinópticas y sus características a distintas alturas para comprender su estructura vertical. Para realizar este análisis se diseñaron filtros espectrales bidimensionales en el espacio cuya función fue permitir el estudio por separado de los efectos de las diferentes perturbaciones en función de sus propiedades de onda. En este sentido se trabajó con valores diarios de forma tal de retener las posibles contribuciones no lineales en el tiempo. Se evaluaron las condiciones de penetración / propagación en la estratósfera inferior de los sistemas sinópticos y se estudió su impacto sobre la dinámica del vórtice polar y el agujero de ozono. Para ello se empleó un seguimiento de la dinámica del agujero de ozono en base a la evolución dinámica de la altura geopotencial y su participación en la deformación del sistema en análisis. Para completar el estudio se implementó un modelo de aguas poco profundas cuasitrídimensional que integra en forma espectral, mediante armónicos de Hough, las ecuaciones de movimiento, escritas en coordenadas isentrópicas. Esta metodología de integración numérica proveyó al modelo de un elevado rendimiento computacional, ya que la base espectral seleccionada fue la de autofunciones del operador de aguas poco profundas, de tal forma que no se hizo necesario el mapeo de la esfera para la resolución del sistema de ecuaciones. Este modelo posee una frontera inferior dada por la posición de la tropopausa y una superior libre, es decir, que constituye un problema clásico de aguas poco profundas con fondo móvil. El modelo es de tipo mecanístico y es forzado (mediante el ingreso de condiciones de contorno) por los valores de la temperatura de tropopausa, extraídos a partir de datos del ECMWF (European Centre for Medium Range Weather Forecasting). Este proceso requirió técnicas precisas de interpolación y de procesado de bases de datos para acoplar con el debido tiempo de integración el resto del modelo. Para establecer las condiciones iniciales del modelo al momento de realizar las integraciones de estudio se diseñó una integración previa de “warm up” hasta alcanzar condiciones dinámicas y termodinámicas de la atmósfera, apropiadas con la fecha del inicio de la integración propuesta en el experimento. También fue necesario ajustar el diseño de una capa de esponja en el contorno superior del modelo para evitar que se inestabilizara. A su vez se le añadió difusividad selectiva en la horizontal y la vertical para evitar que las perturbaciones de menor escala fuesen amortiguadas numéricamente. Para validar el modelo se tomó un caso de estudio comprendido entre los meses de octubre y noviembre de 1990 comparando los resultados del mismo con datos independientes del Goddard Space Flight Center de NASA (vorticidad potencial), y del National Oceanic and Atmospheríc Administration (NOAA), E.E.U.U. (vientos y temperatura). El modelo reprodujo estas condiciones con alta fidelidad. Los resultados del modelo convalidan los resultados observacionales sobre la contribución de los procesos de escala sinóptica en la deformación y evolución del vórtice polar y del agujero de ozono. En síntesis, la confirmación del aporte de perturbaciones de escala sinóptica en la deformación del vórtice polar constituye un novedoso aporte en el conocimiento de los mecanismos que participan en la evolución dinámica de este último. Dicho resultado es consolidado por un extenso estudio observacional y un modelo teórico, que incluye importantes implementaciones en modelado fisico-computacional, que lo respaldan.

Abstract:
The aim of this thesis is to demonstrate the influence of synoptic scale disturbances (with scale under 5000 km approximately), upon the southern polar vortex and the Antarctic ozone hole. These perturbations propagate from the troposphere and reach the lower stratosphere. In order to verify this a study was carried on to determine the presence and characterisation of synoptic perturbations at different heights so as to understand their vertical structure. Such an analysis required the design of bidimensional spectral filters in space. Their function was to separate the perturbations as a function of their wave properties and thus allow their separate study. Daily values were used so as to preserve the non-linear time relationships. The conditions for penetration/propagation of these system into the lower stratosphere were evaluated. The impact of such synoptic systems upon the vortex and ozone hole dynamics was then analysed. Geopotential height dynamics was used to follow the ozone hole dynamics. In order to complete the study, a quasi 3-dimensional shallow water model was implemented. The model integrates spectrally, with Hough's harmonics, the motion equations, written in isentropic coordinates. This numeric integration methodology provided the model with a high computational performance, since the selected spectral base corresponded to the shallow water eigenfuntions. Thus it was not necessary to generate a special grid for the equation system resolution. This model has a lower boundary determined by the tropopause and a free upper boundary. It thus constitutes a classic shallow water problem with mobile bed. It is a mechanistic model and is forced by the boundary conditions given by the tropopause temperature, obtained from the ECWMF (European Centre for Medium Range Weather Forecasting) . This process required precise interpolation and data processing techniques to couple the boundary conditions to the model with the appropriate timing. A "warm-up" integration was implemented to establish the model dynamic and thermodynamic initial conditions for a given date. It was also necessary to calibrate the design of a sponge layer for the upper boundary so as to avoid model instabilities. Furthermore selective horizontal and vertical diffusitivity were added to avoid the numerical damping of the lower scale perturbations. A case study covering the months of October and November 1990 was chosen to validate the model, by comparing model outputs with independent data from NASA's Goddard Space Flight Center (potential vorticity) and NOAA (wind and temperatures). The model was able to faithfully reproduce these observations. The model results agree with the observational results on the contribution of synoptic scale processes to the polar vortex and ozone hole evolution and deformation. Summing up, the confirmation of the synotic scale perturbation contribution to the polar vortex deformation is itself a new result towards the understanding of the mechanisms involved in the dynamics of this phenomenon. Such result is supported by a detailed observational analysis and a theortetical model that includes important contributions towards the improvement of physical computational modelling.

"Modelización y estudio de la propagación de la infección por Trypanosoma cruzi en escenarios rural y urbano" (2011). Fabrizio, María del Carmen. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
Se formularon dos modelos matemáticos uno determinístico y el otro, estocástico para obtener una mejor comprensión de la dinámica de la infección por T. cruzi y los mecanismos asociados a la dispersión de la misma. Se recalca la importancia de la diferenciación de las tres etapas de la infección en humanos: aguda, crónica indeterminada y crónica con patología determinada. El modelo determinístico en el escenario rural también involucró a la población de triatominos y a la de los perros (principales reservorios domésticos de T. cruzi en la presencia del triatomino). Las vías de transmisión consideradas para los humanos fueron la vectorial, la congénita y la transfusional. Debido a que el flujo migratorio ha originado la expansión de la enfermedad desde zonas rurales hacia zonas urbanas en ciudades latinoamericanas, generando un problema sanitario en dichos lugares, incluso en países como Canadá, Estados Unidos, Australia, Japón y en países de Europa, se analiza el modelo correspondiente al denominado “Chagas urbano”, en el que se involucra sólo al humano. Se obtienen las fórmulas de la matriz de la próxima generación (interpretando el significado de cada uno de sus componentes) y a partir de ella, de diversos números reproductivos básicos. Se realizan sus correspondientes estimaciones en dos escenarios diferentes. (i) zona rural endémica del Gran Chaco Argentino y (ii) ciudad de Buenos Aires. Se resuelven numéricamente los sistemas de ecuaciones diferenciales de los modelos para (i) vivienda rural en la zona endémica mencionada y (ii) en la ciudad de Buenos Aires. Se deducen las expresiones analíticas de la cantidad de individuos en la dispersión inicial de la infección. Se planteó el modelo urbano en su versión estocástica, obteniéndose la resolución numérica del número esperado de individuos en cada una de las cuatro etapas consideradas.

Abstract:
Deterministic and stochastic mathematical models were formulated in order to get a better understanting of the development and mechanisms associated with the dispersion of the disease. The significance of the classification in three stages of infected individuals (acute stage, indeterminate chronic stage, and chronic stage with apparent symptoms), is stressed. Besides the human population, the deterministic model in the rural scenario involved both, the insect and the dog populations (which are the basic domestic reservoirs of T. cruzi when the insect is present). Three transmission mechanisms were considered: vectorial, congenital and through blood transfussions. Given the expansion of the disease from rural endemic zones toward the Latinoamerican cities caused by migratory streams, thus generating a public health issue in Canada, USA, European countries, Australia and Japan, the model of the so called “urban Chagas” is analyzed as well, in which only human beings are considered as the T. cruzi carriers. Expressions were obtained (and interpreted) from the next generation matrix and the basic reproductive numbers are calculated from it. Two estimations were obtained corresponding to two different scenarios: (i) endemic zone (Argentine Chaco) and, (ii) city of Buenos Aires. The systems of differential equations corresponding to (i) a farm household in the endemic area and, (ii) Buenos Aires city, are numerically solved. Analytical expressions for the number of individuals in the initial phase of the disease dispersion are obtained. A stochastic urban model of differential equations was constructed and numerically solved for the expected number on individuals in each of the four stages considered for the disease.

"Modelo estadístico de pronóstico de convección para la zona norte de la Provincia de Mendoza" (2000). Simonelli, Silvia Carmen. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
En la provincia de Mendoza los fenómenos meteorológicos de mesoescala ocupan un lugar de importancia; entre ellos la convección adquiere características particulares y produce una gran variedad de fenómenos de tiempo que pueden considerarse "severos" y que representan un riesgo económico y social. La zona norte de Mendoza es singular en cuanto al inicio, desarrollo y evolución de la convección, dada su ubicación geográfica a sotavento de la Cordillera de los Andes y de la Precordillera, las que modifican el flujo de aire en forma muy compleja, y afectan la circulación de aire del oeste en la mayor parte de su extensión vertical. El período de ocurrencia de los desarrollos convectivos comprende la temporada cálida y están asociados a pasajes frontales, inestabilidad de masa de aire o al enfriamiento en niveles medios de la atmósfera. Las técnicas estadísticas avanzadas permiten separar de una muestra eventos convectivos y no convectivos, y finalmente obtener un porcentaje de probabilidad de ocurrencia de convección. Ello hace posible aplicar el análisis discriminante escalonado que elige los mejores predictores de una serie seleccionada a partir de la información meteorológica de superficie y de altura. Los mejores predictores de la ocurrencia de convección en la escala temporal y de precipitación convectiva en la escala espacial, resultaron índices de inestabilidad que involucran en su cálculo el contenido de humedad en capas bajas. Este resultado confirma la incidencia de las condiciones termodinámicas, y en particular la relación entre el aporte de humedad y el desarrollo de la convección. La evaluación del modelo muestra la asociación positiva entre los pronósticos y la ocurrencia del evento; observándose para los períodos de pronóstico que se encuentran más próximos a la hora de la observación altos porcentajes en la probabilidad de detección y bajos porcentajes de falsas alarmas, siendo ésta la condición necesaria para un buen pronóstico. Si bien para los períodos más alejados de la hora de observación la probabilidad de detección disminuye y aumentan los porcentajes de falsas alarmas, se mantiene la asociación positiva entre los pronósticos y la ocurrencia de los eventos. El modelo de pronóstico de ocurrencia de convección y de precipitación convectiva obtenido para la zona norte de la provincia de Mendoza desarrollado en este Trabajo de Tesis representa un avance respecto a la metodología actual de pronóstico de convección al proveer una nueva herramienta de fácil uso computacional que sintetiza la información meteorológica disponible y aplica una metodología estadística de evaluación de los pronósticos de convección en la región.

Abstract:
Mesoscale phenomena are relevant in the province of Mendoza, Argentina. Among them, severe weather related to convection represents a major economical and social hazard and has been addressed in the past by different hail suppression programs. This region has singular characteristics in regards to initiation, development and evolution of convection owing to its location leeward of the abrupt Andes range and of the Precordillera. These topographical features modify the airflow in a complex way and affect the westerlies in a deep tropospheric layer. The period of storm occurrence extends from October to March, although during some years the first storm events happen in September and the last ones in April. These events are related to frontal systems, air mass instability or cooling at middle levels. The use of a statistical technique, like the stepwise discriminant analysis, has permitted to separate convective and non-convective events from the sample, and to finally obtain a probability of convection occurrence from surface and upper air soundings data sets. The importance of thermodinamical conditions are stressed by the selection of instability indexes that include low-level relative humidity in their definition as the best predictors both for convection ocurrence in the time scale and for convective precipitation in the spatial scale. Model validation shows a positive association between predicted and observed occurrence with high probability of detection and low false alarm ratio during forecast periods closer to the observational time. The forecast model developed in this Tesis for the northern zone of Mendoza province represents an improvement respect to current operative routine and provides a statistical methodology to evaluate the forecast in the region.

"Modelos abstractos de comportamiento basados en habilitación" (2013). de Caso, Guido. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
Muchas interfaces programáticas de aplicación (APIs) presentan restricciones no triviales respecto al orden en que sus operaciones deben ser invocadas. Para los desarrolladores a cargo de implementar dichas APIs, validar si las mismas proveen el comportamiento esperado es un problema desafiante. De todas formas, incluso en la ausencia de requerimientos formales, los desarrolladores de APIs poseen un modelo mental informal sobre el comportamiento esperado de la API. Este trabajo apunta a asistir a estos desarrolladores en la validación de sus APIs mediante la construcción de modelos que puedan comparar con sus modelos mentales. Presentamos las abstracciones basadas en habilitación (EPAs), un novedoso modelo de comportamiento de grano grueso que presenta una versión sobreaproximada del protocolo de uso de una API. Las EPAs agrupan las instancias concretas de una API que habilitan el mismo conjunto de operaciones, lo cual ofrece buena trazabilidad entre el modelo y la API. Brindamos algoritmos que construyen EPAs a partir de especificaciones o implementaciones de APIs. Luego estudiamos nuestro enfoque mediante una serie de casos de estudio en los cuales expertos de dominio usaron EPAs para identificar problemas en APIs de escala industrial, una evaluación de la expresividad de las EPAs y tres experimentos controlados apuntando a establecer cómo entienden los desarrolladores a las EPAs. Estas experiencias confirman que los modelos de grano grueso tales como las EPAs pueden jugar un rol importante en procesos manuales tales como validación.

Abstract:
Many application programming interfaces (APIs) present non-trivial restrictions with respect to the order in which their operations ought to be called. For a developer in charge of implementing an API, validating whether it provides the expected behaviour is a challenging problem. Nevertheless, even in the absence of formal requirements, API implementers possess an informal mental model of the expected API behaviour. This work aims to assist these developers in the validation of their APIs by constructing models that they can compare against their mental models. We introduce enabledness-preserving abstractions (EPAs), a novel coarse-grained behaviour model which presents an overapproximated version of an API usage protocol. EPAs group concrete instances of an API that enable the same set of operations, offering good traceability links between the model and the API. We present EPA construction algorithms from either API specifications or API implementations. We then study our approach by means of a series of cases studies where experts used EPAs to identify issues in industrial strength APIs, an evaluation of EPA expressiveness, and three controlled experiments aimed at establishing how developers understand EPAs. These experiences confirm that coarse-grained models such as EPAs can play an important role in human-intensive processes such as validation.

"Modelos celulares de eventos discretos con demoras explícitas" (1998). Wainer, Gabriel A.. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
En un plano conceptual, este trabajo se dedica a presentar diversas descripciones formales para modelar y simular espacios de celdas. Los paradigmas propuestos constituyen extensiones a los formalismos DEVS y Autómatas Celulares, agregando la posibilidad de tener demoras de transporte o inerciales. Los formalismos de especificación han sido definidos para espacios de celdas binarios o de tres estados, y se han extendido para otros dominios. Los conceptos de demoras pertenecen al dominio de los circuitos digitales, y han sido adaptados a los autómatas celulares, constituyendo una de las contribuciones principales del trabajo. Los formalismos permiten la definición automática de los espacios, y facilita la verificación de los modelos, permitiendo el desarrollo eficiente y efectivo de simuladores. Desde un punto de vista práctico, se construyó un entorno de modelización y simulación basado en los formalismos propuestos. Esta permitió verificar de forma empírica la eficiencia de las soluciones propuestas, con respecto a los tiempos de desarrollo y chequeo. Se propuso a su vez un mecanismo de simulación achatado de los espacios de celdas que permitió mejorar los tiempos de ejecución en hasta un orden de magnitud. Debe hacerse notar que puede realizarse la construcción automática de un modelo a partir de su especificación, lo que simplifica el problema de verificación del modelo y permite un desarrollo rápido de los simuladores, debido a las mejoras obtenidas en las fases de chequeo y mantenimiento.

Abstract:
This work is devoted to introduce several formal descriptions used to model and simulate cell-shaped spaces. The paradigms are based on the DEVS and Cellular Automata formalisms, combined with transport delays and inertial delays. The specification formalisms have been defined for binary or three-states cell spaces, and have been extended to other domains. The delay concepts belong to the digital circuits domain, and have been adapted to the Cellular Automata paradigm, being one of the main contributions of the present work. The formalims allow the automatic definition for the cell spaces, easing the model verification, allowing the cost-effective development of simulators. A tool was built with the goal to implement the formalism, allowing to verify empirically the performance of the proposed solutions. Development times were considered, with special attention to the testing and mantainance costs. An abstract simulation mechanism was also proposed, with the goal to improve the execution times of the cell spaces based on the flattening of the hierarahical models. This approach allowed to improve the execution times up to one order of magnitude. It must be noticed that a model can be built automatically using its specification, easing the verification problems and allowing rapid development of the simulators. The use of a formal mechanism allowe to reduce the development times, due to the improvements obtained in the testing and maintainance phases. The use of this formal mechanism also allows automatic verification of the model structure, permitting the programmer to focus only in the development of the models to be implemented.

"Modelos cosmológicos, agujeros negros y lentes gravitatorias" (2015-12-17). Sendra, Carlos Maximiliano. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
En la presente Tesis, se estudian agujeros negros no rotantes y con simetría esférica como lentes gravitatorias, en el contexto de diferentes modelos cosmológicos. Cuando un agujero negro se encuentra entre una fuente puntual y un observador, además de las imágenes primaria y secundaria, se forman dos conjuntos infinitos de imágenes, denominadas relativistas. Para realizar un estudio analítico se obtiene, en términos de los parámetros característicos de cada geometría, el ángulo de deflexión en los límites de deflexión débil y fuerte. El primero consiste en una aproximación de dicho ángulo a primer orden en la inversa de la coordenada radial con centro en la lente y corresponde al caso en que la luz se deflecta lejos de la esfera de fotones del agujero negro, dando lugar a las imágenes primaria y secundaria. El segundo es utilizado para estudiar el caso en que los rayos de luz pasan lo suficientemente cerca de la esfera de fotones, de modo que efectúan una o más vueltas (en cualquier sentido) alrededor del agujero negro antes de emerger y llegar al observador, produciéndose de este modo las imágenes relativistas. El ángulo de deflexión se calcula en este caso mediante una aproximación asintótica de tipo logarítmico que diverge en el radio de la esfera de fotones. A partir del ángulo de deflexión aproximado, se encuentran las posiciones y magnificaciones de las imágenes de manera analítica. En esta Tesis, utilizando los límites mencionados, se estudia en primer lugar un agujero negro sin masa en cosmologías con dimensiones extra en el marco del modelo de Randall-Sundrum tipo II. Luego, se considera una solución de agujeros negros regulares con un campo fantasma. Finalmente, se analiza una clase de agujeros negros cargados en gravedad escalar-tensorial. Los distintos campos que aparecen en estos últimos dos casos fueron propuestos originalmente con el fin de modelar la energía oscura. Se efectúan comparaciones con otras geometrías de interés y se presenta el caso del agujero negro supermasivo del centro galáctico.

Abstract:
In the present Thesis, non-rotating and spherically symmetric black holes are studied as gravitational lenses, in the context of different cosmological models. When a black hole is situated between a point source and an observer, besides the usual primary and secondary images, two infinite sets of relativistic images are formed. In order to carry out an analytical study, the deflection angle is obtained in terms of the characteristic parameters of each geometry in the weak and strong deflection limits. The first one corresponds to a first order expansion of the deflection angle in the inverse of the radial coordinate centered on the lens, and it is performed for the case in which the light rays pass far from the photon sphere of the black hole, giving place to the primary and secondary images. The second one is used to study the situation in which the light rays pass close enough to the photon sphere, so that they perform one or more loops (in either way) around the black hole, before they emerge to the observer, producing the relativistic images. In this case, the deflection angle is obtained by an asymptotical logarithmic approximation which diverges at the radius of the photon sphere. The positions and the magnifications of the images are found analytically from the approximated deflection angle. In this Thesis, using the above mentioned limits, massless black holes in the Randall- Sundrum type II braneworld scenario are studied firstly. Then, a regular phantom black hole solution is considered. Finally, a class of static and spherically symmetric charged black holes in scalar-tensor gravity is analyzed. The different fields appearing in the latter two cases were originally proposed in order to model dark energy. The results obtained are compared with other geometries of interest and the case corresponding to the galactic center supermassive black hole is presented.

"Modelos de baja dimensión para canto de aves y aplicación a interfaces cerebro-máquina" (2012). Arneodo, Ezequiel Matías. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
El canto de aves oscinas es un comportamiento complejo aprendido que surge de la interacción entre un sistema nervioso central y una serie de dispositivos periféricos bio-mecánicos. Es una tarea intensa la de dilucidar cuánta de la complejidad es debida a la enorme dimensión de la dinámica del sistema nervioso, y cuánta a la de la respuesta mecánica de la periferia. Este último punto resulta de particular interés para la física, porque los sistemas bio-miméticos empleados por los seres vivos son abrumadoramente no lineales, y capaces de presentar comportamiento complejo aún ante instrucciones sencillas. Esta tesis se propone mostrar que modelos vocales sumamente sencillos son capaces de reproducir las sutilezas presentes en el canto de las aves oscinas, siendo la sencillez del modelo de tal magnitud que su solución es computable mediante un procesador de señales digitales (DSP). Esto permite diseñar una nueva estrategia para la bio-mimética prostética vocal: la integración en tiempo real de modelos sencillos, controlados por pocas señales fisiológicas. En esta tesis se muestra la plausibilidad de esta estrategia construyendo un prototipo de ese dispositivo.

Abstract:
The complex vocalizations composing birdsong emerge from the interaction between the nervous system and a nonlinear peripheral device, its vocal organ. It is an area of intensive work to elucidate how much of the complexity of it is due to the huge dimensionality of the dynamics of the nervous system, and how much due to the mechanical response of the periphery. This last point is of particular interest for applied physics, as bio-mechanic systems used by living things are overwhelmingly non-linear, and capable of presenting complex behaviors even as a response to simple instructions. We present a bio-prosthetic device based on a model for the zebra finch vocal organ, which is capable of producing the subtleties present in the actual song of the birds. This model is simple to the extent that its solution can be computed by digital signal processors (DSP), when fed with actual physiological motor instructions by a freely behaving subject. This allows for the design of a new strategy for biomimetic prosthesis: real-time integration of simple models, controlled by few physiological signals. In this thesis we show the plausibility of this strategy by building a prototype of such a device.

"Modelos de inmunidad natural y adquirida para el estudio del sistema proacrosina/acrosina en el proceso de fecundación" (2003). Veaute, Carolina M. I.. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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"Modelos de nubes cósmicas en contracción gravitatoria" (1971). Pöppel, Wolfgang G.L.. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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"Modelos de respuestas de anfibios frente a cambios ambientales en humedales de Corrientes" (2015-03-30). Schivo, Facundo Mauro. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
Las actividades humanas y sus impactos ambientales son en gran parte responsables de la disminución de la biodiversidad. Los humedales están entre los ecosistemas más vulnerables frente a estos procesos. Los anfibios se destacan como grupo indicador de la calidad ambiental para evaluar y pronosticar la magnitud de dichas transformaciones por medio de los patrones de presencia, distribución y composición de sus comunidades. En esta tesis se propone estudiar la relación entre los cambios ambientales en paisajes con humedales y los anfibios. El trabajo se desarrolló en la provincia de Corrientes bajo un enfoque de múltiples escalas: nivel de hábitat, paisaje y biogeográfico. A escala de hábitat, se analizaron las comunidades de anfibios presentes en ambientes perilacunares inmersos en tres usos del suelo: conservación (C), ganadero (G) y forestal (F). Se encontraron 21 especies de anfibios, 6 de ellas presentes en todos los usos mientras que 2 resultaron exclusivas en C y 2 en F, ambos usos resultaron los más ricos y diversos. A escala de paisaje, se identificaron y caracterizaron 12 paisajes funcionales, 6 resultaron sensibles a los cambios en precipitación y temperatura (65% de la superficie del área estudiada). Las mismas resultaron ambientes terrestres asociados como hábitat potencial de 11 especies mediante el modelado de la disponibilidad de hábitat potencial. A escala biogeográfica, se evaluaron patrones de cambio potencial de la distribución de anfibios en un escenario climático futuro mediante un enfoque inductivo de modelado del nicho ecológico. Se prevé para todas las especies consideradas una reducción en su área y para el 40% además, un aumento de la fragmentación. Estos resultados aportan al conocimiento ecológico y biogeográfico de los anfibios de Corrientes y constituyen una herramienta para el desarrollo de estrategias y políticas públicas de manejo y conservación de la biodiversidad.

Abstract:
Human activities are largely responsible for global biodiversity decline. Wetlands are among the most vulnerable ecosystems to these anthropic processes. Amphibians stand out as indicators of environmental quality to assess and predict the magnitude of these changes through their patterns of occurrence, distribution and composition. The aim of this thesis is to study the relationship between environmental changes in wetland landscapes and amphibians distribution patterns. The work was conducted in province of Corrientes with a multiple spatial scale approach: habitat, landscape and biogeographical level. At the habitat scale, we analyzed amphibian communities in the surrounding environment of water bodies, comparing three land uses: conservation (C), livestock (L) and afforestation (A). Twenty one amphibian species were identified, 6 of which were present in all land uses whereas 2 were found exclusive in C and 2 in A. Both uses were the most rich and diverse. At the landscape scale, we identified and characterized 12 functional landscapes, 6 of which were sensitive to changes in precipitation and temperature (65% of the area of the study area). Also, these terrestrial environments were associated as a potential habitat for 11 species. At the biogeographical scale, we evaluated patterns of species loss and richness potential changes on a future climate scenario, using an inductive approach to modeling the ecological niche. All species showed a reduction in their extent and 40% of them are likely to be affected by further fragmentation of their populations. These results contribute to the ecological and biogeographical knowledge of the amphibians communities of Corrientes and constitute a tool for the development of strategies and public policy for management and biodiversity conservation.

"Modelos de segmentación basados en regiones y contornos activos aplicados a imágenes de radar de apertura sintética" (2006). Gambini, María Juliana. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
Las imágenes de Radar de Apertura Sintética (SAR), tanto monopolarizadas como polarimétricas, son de suma importancia en la comprensión y entendimiento del medio ambiente, porque a partir de ellas puede obtenerse información que ningún otro tipo de imágenes provee. Sin embargo, las imágenes SAR tienen la desventaja de que son muy difíciles de analizar e interpretar. Hallar el contorno de regiones es una tarea particularmente complicada en este tipo de imágenes, debido al ruido speckle que corrompe la imagen e impide encontrar los puntos de la frontera entre diferentes regiones. En esta tesis se presenta un nuevo enfoque en modelado, extracción de características, detección de bordes y segmentación de imágenes SAR, por medio del ajuste del contorno de regiones en la imagen. Comienza con una síntesis sobre las herramientas que utilizamos durante todo el trabajo: las imágenes SAR monopoloarizadas, la familia de distribuciones estadísticas G y las curvas B-Spline. Luego se introduce una serie de procedimientos para detección de bordes en imágenes SAR, basados en hallar puntos de borde entre regiones a lo largo de segmentos de recta estratégicamente dispuestos sobre la imagen. Estos algoritmos comienzan con el proceso de inicialización, que consiste en ubicar una curva B-Spline, y continúan con los métodos de detección que trabajan en un entorno de la misma. El objetivo de la inicialización es que los métodos tengan más rápida convergencia y menor costo computacional. Los métodos de contornos deformables fallan cuando el objeto de interés no es convexo, proponemos entonces un algoritmo que soluciona los problemas que dependen de la forma del objeto. Se exponen también dos métodos alternativos en la búsqueda de los puntos de borde: uno que utiliza difusión anisotrópica para suavizar el arreglo de estimaciones y otro basado en estimaciones de la dimensión fractal. Todos los métodos son evaluados y comparados. Finalmente se presenta un algoritmo de detección de bordes en imágenes SAR polarimétricas. La validez y eficiencia de los métodos presentados está rigurosamente confirmada por experimentaciones en imágenes sintéticas y reales.

Abstract:
Synthetic Aperture Radar (SAR) images, both monopolarized and polarimetric, are a very important tool in the understanding of the environment, because they provide information no other sensor can provide. Nevertheless, these images have the disadvantage of being very difficult of analyzing and interpreting. Finding region contours is a particularly complicated task in this type of images, due to the speckle noise that degrades them and makes it difficult to find the border points between two regions. This thesis presents a new approach for modelling, feature extraction, boundary detection and segmentation in SAR images, using region contour fitting. We begin with a synthesis about the tools we will use throughout this work: monopolarized SAR images, the G family of statistical distributions and the B-Spline curves. After this, a series of procedures for boundary detection in SAR images, based on finding points on the frontier between two regions along straight lines conveniently placed on the image, is introduced. These algorithms begin with an initialization process that consists in placing a B-Spline curve, and continue with detection methods that operate in a neighborhood of it. The objective of the initialization is allow all methods to converge faster and with a lower computational cost. The deformable contour methods fail when the object of interest is not convex. We thus propose an algorithm that solves the problems that depend on the object’s shape. We also expose two alternative methods for the search of the border points: one that uses anisotropic diffussion for smoothing the array of estimates, and other based on fractal dimension estimates. All the methods are evaluated and compared. Finally, a border detection algorithm in polarimetric SAR images, is presented. The validity and efficiency of the presented methods is rigurously confirmed by experiments in synthetic and real SAR images.

"Modelos de transformación de Grafos para estilos de arquitectura de software" (2003). Hirsch, Dan Francisco. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
La evolución de los sistemas de software y la creciente complejidad de sus procesos de desarrollo han hecho necesario establecer pasos de diseño bien definidos que permitan reducir el gap entre requerimientos e implementaciones. En esta dirección, en años recientes, un área importante de la investigación ha tratado con las Arquitecturas de Software. Básicamente, una arquitectura de software es una descripción de alto nivel de un sistema complejo, con un nivel adecuado de abstracción que permite capturar del dominio del problema los componentes, a partir de los requerimientos, que serán diseñados detalladamente más adelante. Un Estilo de Arquitectura de Software es una clase de arquitecturas que exhiben un patrón común. Si la reusabilidad y la clasificación de arquitecturas son objetivos principales para permitir que los diseñadores exploten el trabajo previo, la identificación de una arquitectura de un sistema dentro de un estilo específico requiere lenguajes expresivos y bien fundados para representar estilos. Los requerimientos de los sistemas modernos imponen nuevas características a la descripción de las arquitecturas de software. Estos incluyen la distribución, la concurrencia, la reconfiguración y la movilidad. Por lo tanto, es necesario desarrollar el lenguaje de estilos que soporte estas características y por consiguiente su semántica formal. Entonces, la descripción de un estilo de arquitectura de software debe incluir la estructura de los tipos de componentes y sus interacciones, los patrones de comunicación, y las leyes que gobiernan la reconfiguración y/o la movilidad en la arquitectura. Siguiendo esta línea de investigación, es nuestro objetivo contribuir a la formalización de modelos para la descripción de arquitecturas y estilos de arquitectura de software. Esta tesis presenta un marco formal para la descripción de estilos de arquitectura de software basado en los sistemas de transformación de grafos. Una gramática de grafos caracteriza una clase de grafos que comparten características estructurales y está compuesta por un conjunto de reglas de reescritura llamadas producciones. Inicialmente, los grafos representan las configuraciones estáticas de las arquitecturas y las gramáticas representan los estilos. Luego, podremos incluir producciones que especifiquen las interacciones en mntime entre componentes, la reconfiguración y la movilidad. Las arquitecturas de sistemas pueden ser controladas de manera centralizada a través de un coordinador o administrador, o pueden ser sistemas denominados self organising en los cuales la coordinación está distribuida localmente entre los componentes. Los sistemas que tenemos en mente son distribuidos, lieterogéneos y móviles, y por lo tanto elegimos una estrategia self organising. En particular, para describir estilos elegimos utilizar gramáticas libres de contexto para Recscritura de Hiperejes (Hyperedge Replacement (HR) granunars) y gramaticas HR de Sincronización (Synchronized HR (SHR) grammars) para modelar la comunicación y la coordinación entre componentes. Un hipereje es un elemento atómico con una etiqueta (de un alfabeto con rango) y con tantos tentáculos como el rango de su etiqueta. Un conjunto de nodos y un conjunto de liiperejes forman un hipergrafo si cada lripereje esta conectado, por sus tentáculos, con sus nodos de enlace (attachmcnt nodos). Los Hiperejes corresponden a los componentes y sus nodos de enlace son sus puertos de conmnicación con otros componentes. Una producción HR reescribe un solo hipereje en un hipergrafo cualquiera. Entonces, para modelar la coordinación de los componentes de la arquitectura combinamos reescritura de grafos con condiciones de sincronización, obteniendo los sistemas SHR. Las producciones sincronizadas se especifican agregando condiciones en los nodos que permiten coordinar varias reescrituras, determinando la manera en que los componentes interactúan y se reconfiguran. Las producciones para (la etiqueta de) un hipereje determinado representan las posibles evoluciones para un determinado tipo de componente del estilo. Las producciones de una gramática se agrupan en tres conjuntos: el primer conjunto contiene las producciones HR para la construcción de todas las posibles configuraciones iniciales del estilo. El segundo conjunto contiene las producciones SHR que modelan la evolución de la comunicación para cada tipo de componente, y el tercer conjunto contiene las producciones SHR para la reconfiguración de la estructura del estilo. Las producciones de la comunicación requieren sincronización pero no pueden cambiar la estructura topológica del grafo. Con respecto a literatura anterior. esta tesis presenta una extensión de los sistemas SHR con la adición de movilidad de nombres (name mobility como en π-calculus). Esta extensión permite aumentar substancialmente el poder expresivo del método para la representación de sistemas complejos móviles y reconfigurables, mantieniendo al mismo tiempo la capacidad de describirlos de una manera descentralizada y distribuida. Representamos a los liipergrafos y los sistemas SHR en forma textual usando syntactic judgements. Esto permite una clara separación entre reescritura y coordinación, y la introducción de varios mecanismos de sincronización como adecuadas álgebras (móviles) de sincronización. Específicamente, presentamos las reglas de inferencia al estilo SOS para las álgebras de sincronización Hoare (CSP) y Milner (CCS, π-calculus). Sin embargo. en nuestra propuesta extendemos las álgebras de proceso permitiendo la sincronización simultánea de cualquier número de participantes. Las condiciones de sincronización para movilidad se resuelven vía unificación. Como resultado importante y evidencia formal del poder expresivo del método, presentamos un resultado de correspondencia que prueba que SHR con sincronización de Milner subsume al π-calculus. Para esto, definimos una traducción donde una transición en π-calculus se representa como una transición del correspondiente syntactic judgement traducido (es decir, un paso de reescritura). Puesto que π-calculus está equipado con una semántica interleaving y sólo sincronizaciones entre pares de elementos, la prueba es una correspondencia completa entre π-calculus y una versión restringida de los sistemas SHR. En la segunda parte de la tesis continuamos usando gramáticas HR (sin sincronización) para describir estilos e introducimos un enfoque específico basado en teoría de tipos para describir las reconfiguraciones de estilos (llamadas transformaciones). Las nociones de reconfiguración y movilidad implican modificaciones a la estructura de la arquitectura cambiando componentes y conexiones. Estas modificaciones que un sistema puede sufrir conducen a la pregunta de cómo podemos asegurar que los cambios sean consistentes con el estilo al cual pertenece el sistema. Por analogía, podemos pensar en los estilos como tipos para las instancias de arquitectura y en derivaciones HR como pruebas de tipo. Las reconfiguraciones deben preservar los tipos: en terminología de la teoría de tipos esta propiedad se llama subject reduction. Nuestro método consiste en definir transformaciones sobre pruebas de tipo, en lugar que sobre grafos: mientras que cortar y pegar pruebas de tipo resulten nuevamente en pruebas de tipo, la propiedad de subjet reduction está garantizada. La formalización se efectúa representando grafos y producciones como términos de un cálculo λ tipado, donde un paso de derivación HR corresponde a aplicación seguido por reducción β. Entonces, las transformaciones se especifican como reescritura de términos (de alto orden): si todas las reglas de reescritura transforman pruebas de tipo en pruebas de tipo, entonces todas las posibles reescrituras satisfacen subject reduction. El uso de cálculo λ introduce la idea de reescritura de grafos de alto orden, permitiendo la parametrización del proceso de diseño con características de componentes y conectores que podrían ser especificados más adelante, manteniendo la garantía de consistencia. La principal diferencia del método para reconfiguración usando SHR con respecto al que utiliza transformaciones, es que SHR es más dinámico, ya que es aplicable a sistemas abiertos en ejecución sin control global, a excepción de la sincronización. Por el otro lado, el método con transformaciones puede ser útil para trabajar al nivel de diseño estático, es decir, cambiar los pasos del diseño del sistema para producir un sistema diverso pero consistente. De todas maneras, el último método puede ser aplicado para especificar clases muy generales de reconfiguraciones y movilidad (como se demuestra en los ejemplos de la tesis), pero requiere un conocimiento global de la estructura del sistema. Los diferentes temas introducidos en la tesis son acompañados por ejemplos específicos que permiten clarificar las diversas construcciones y demostrar su poder expresivo, y por un caso de estudio de un sistema remoto de asistencia médica que es utilizado a lo largo de toda la tesis.

Abstract:
The evolution of software systems and the increased complexity of their developing processes have led to the necessity of establishing well defined design steps to close the gap between requirements and implementations. In this direction, in recent years a main research area has concerned Software Architectures. Basically, a software architecture is a high-level description of a complex system, with an adequate level of abstraction that enables capturing, from its requirements, the components of the problem domain to be later designed in more detail. A Software Architecture Style is a class of architectures exhibiting a common pattern. If reusability and classification of architectures are main goals to allow designers to exploit previous work, the identification of a system architecture within a specific style requires expressive and well founded languages to represent styles. The requirements of modern systems impose new characteristics to the description of software architectures. These include distribution, concurrency, reconfiguration and mobility. Therefore, it is necessary to develop the style language and its formal semantics accordingly. Thus, the description of a software architecture style must include the structure of component types and of their interactions, the communication patterns, and the laws governing reconfiguration and/or mobility changes in the architecture. In this line of research our goal is to contribute to the formalization of models for the description of software architectures and of software architecture styles. This thesis presents a formal framework based on graph transformation systems for the description of software architecture styles. A graph grammar characterizes a class of graphs that share structural characteristics and it is composed of a set of rewriting rules called productions. At first, graphs represent the static configurations of architectures and grammars represent styles. Later we will be able to include productions specifying runtime interactions among components, reconfiguration and mobility. System architectures can be managed in a centralized manner by an explicit coordinator or administrator, or can be self organising indicating that coordination management is distributed locally among components. The systems we have in mind are distributed, heterogeneous and mobile, thus we choose a self-organising approach. In particular, we choose context-free Hyperedge Replacement (HR) grammars to describe styles and Synchronized HR (SHR) grammars to model communication and coordination among components. A hyperedge is an atomic item with a label (from a ranked alphabet) and with as many tentacles as the rank of its label. A set of nodes together with a set of hyperedges form a hypergraph if each hyperedge is connected, by its tentacles, to its attachment nodes. Hyperedges correspond to components and their attachment nodes are their communication ports with other components. A HR production rewrites a single hyperedge into an arbitrary hypergraph. Then, to model the coordination of the architecture components we combine graph rewriting with synchronizing conditions obtaining SHR systems. We specify synchronized productions by adding conditions on nodes which allow to coordinate several rewritings, thus determining how components interact and are reconfigured. The productions for a given hyperedge (label) represent the possible evolutions for a given component type of the style. The productions of a grammar are grouped in three sets: the first set contains the HR productions for the construction of all possible initial configurations of the style. The second set contains the SHR productions that model the communication evolution for each component type and the third set contains the SHR productions for the reconfiguration of the style structure. The communication productions require synchronization but cannot change the topological structure of the graph. With respect to previous literature, this thesis presents an extension of SHR with the addition of name mobility (as in π-calculus). This extension allows us to substantially increase the expressive power of the approach for representing complex mobile and reconfigurable systems, still maintaining the ability of describing them in a decentralized, distributed way. We represent hypergraphs and SHR systems in textual form using syntactic judgements. This allows the clear separation of rewriting and coordination and the introduction of various synchronization mechanisms as suitable (mobile) synchronization algebras. Specifically, we present the inference rules in the SOS style for Hoare (CSP) and Milner (CCS, π-calculus) synchronization algebras. However, we extend process algebras in that we allow synchronizations of any number of partners at the same time. Constraint conditions for mobility are solved via unification. As an important outcome and a formal evidence of the expressive power of the approach. we present a correspondence result proving that SHR with Milner synchronization subsumes π-calculus. We define a translation where a transition in the π-Calculus is represented as a transition of the corresponding translated judgement (i.e. a rewriting step). Since π-calculus is equipped with an interleaving semantics and only with two partner synchronizations, we prove a complete correspondence between π-calculus and a restricted version of SHR systems. In the second part of the thesis we continue using HR grammars (without synchronization) for describing styles and we introduce a specific, type-based approach for describing style reconfigurations (called transformations). The notions of reconfiguration and mobility imply changes to the architecture structure by changing components and connections. These modifications that a system may suffer lead to the question of how we assure that changes are consistent with the style the system belongs to. By analogy, we can think of styles as types for the architecture instances and of HR derivations as typing proofs. Reconfigurations must preserve types: in type theory terminology, this property is called subject reduction. Our approach is to define transformations on typing proofs rather than on graphs: as long as cutting and pasting typing proofs still yields typing proofs, subject reduction is guaranteed. The formalization is done by representing both graphs and productions as terms of a typed λ-calculus,where a HR derivation step corresponds to application followed by β-reduction. Then, transformations are specified as (higher order) term rewritings: if all the term rewriting rules transform typing proofs into typing proofs, then all the possible rewritings satisfy subject reduction. The use of λ-calculus introduces the idea of higher order graph rewriting, allowing to parameter-ize the design process with component and connector features which could be specified later, still guaranteeing consistency. The main difference of the approach for reconfiguration using SHR with respect to the one using transformations, is that SHR is more dynamic in the sense that it applies to running open-ended systems without global control except for synchronization, whereas the approach with transformations may be useful for working at the level of blueprints, i.e. it rearranges the design steps of the system to produce a different but consistent system. Thus, the latter method can be applied to specify very general kinds of reconfigurations and mobility (as it is shown in the thesis examples), but it requires a global knowledge of system structure. The different topics introduced in the thesis are accompanied by specific examples to clarify the various constructions and to show their expressive power, and by a case study of a remote medical care system that is used all along the thesis.

"Modelos formales de transferencia de información en insectos eusociales: el rol de la movilidad social y la persistencia informativa como organizadores de una actividad colectiva" (2015-03-30). Corti Bielsa, Gonzalo D.. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
La recolección colectiva de néctar en abejas melíferas es un sistema complejo donde se integran una multitud de experiencias y canales informativos logrando, a partir del comportamiento de los individuos, un funcionamiento colectivo flexible y biológicamente eficaz. Dada su complejidad, se utilizan modelos formales para abordar cómo se entrelazan los diferentes componentes y mecanismos del sistema. Hasta el presente sólo unos pocos trabajos han intentado abordar la relevancia de las experiencias previas de los individuos en el funcionamiento de la recolección colectiva de alimento líquido. En particular, a pesar de la evidencia experimental disponible, aún no se han formalizado modelos que consideren la importancia de las experiencias olfativas asociadas al alimento entrante en el corto y en el largo término y cómo éste afecta el funcionamiento de la recolección de néctar y a los mecanismos sociales que producen la distribución de esta información olfativa a escala colectiva. En este contexto, se vuelve además necesario incluir consideraciones sobre la estructura de la población de la colmena, la cual está organizada en grupos de edad, en donde los individuos se mueven de un grupo a otro en el tiempo (polietismo etario). En este sentido, se propone en esta Tesis establecer una plataforma conceptual y computacional para la construcción de modelos pertinentes. El modelo que se presenta en esta tesis comprende tres submodelos principales: una red neuronal para representar el aprendizaje asociativo, un modelo de comportamiento según el grupo de edad y un modelo de historia de vida para las transiciones entre grupos de edad. Se consideraron tres grupos de edad: recolectoras, procesadoras y nodrizas. Asimismo, el modelo fue parametrizado de acuerdo con datos experimentales obtenidos en abejas. Se realizaron simulaciones con el fin de evaluar la influencia de la estructura social basada en polietismo etario sobre la persistencia de memorias apetitivas olfativas adquiridas vía intercambio de alimento o trofalaxia a edades tempranas. Además, estudiamos cómo las experiencias tempranas ayudan a mejorar la persistencia de información en grupos de mayor edad. Dentro de un intervalo biológicamente plausible, el presente modelo sugiere que la persistencia de la información relacionada con el alimento a una escala social es sensible a un compromiso entre las tasas sociales de aprendizaje y la tasa de cambio de grupo. En consonancia, el peso relativo de las experiencias tempranas en la información de persistencia se incrementó a mayores tasas de cambio de grupo. En efecto, si bien en ese caso la respuesta olfativa en cada grupo etario se extinguía más rápidamente, se mantenía en ese periodo una mayor proporción de individuos con respuestas si estaban en las clases procesadoras y recolectoras, lo cual sugiere la potencialidad de una respuesta social más eficaz frente a la eventual reaparición de un recurso conocido.

Abstract:
Collective nectar foraging in honeybees is a complex system, where a plethora of experiences and informative mechanisms are integrated, achieving, on the substrate of individual behavior, a flexible and biologically effective functioning. Given its complexity, formal models are required to approach how system elements and mechanisms work together. Till now, only a few models have tried to study the relevance of individual experiences in collective foraging. In spite of the available experimental evidence, it has not yet formalized theoretical models that consider the importance of olfactory experiences related to the incoming food at the short and long term. Neither the social mechanisms that allows a wide distribution of this olfactory information within the hive nor the role of the different age groups on the social persistence of this information were considered until now. In this way, we first established a conceptual and computational framework for the construction of models relevant to approach these issues. In this population, individuals are distributed among different age groups and the move from younger groups to older ones. In this way, we need to include some notions about honeybee population structure. The hive is structured in age groups, where individuals move at a slow pace among different age groups as they age. The model presented in this Thesis comprises three main submodels: a neural network to represent associative learning, a behavior model specific to each age group and a life history model controlling the transitions between groups. In particular, we included three age groups: foragers (the oldest bees), food processors (middle age bees) and nurses (young bees devoted to brood care). The model is parameterized with experimental data. We performed simulation to assess the influence of the social structure based in age polyethism on the persistence of olfactory memories acquired via trophallaxis at early life stages. Also, it is studied how early experiences improve olfactory information persistence in the older age groups. Within a biologically plausible range, the present model suggests that, at a social scale, food related information persistence is sensitive to a trade-off between social rates of learning and task-switch rate. Furthermore, the relative weight of early experiences on information persistence in older groups increases as task-switch rates increases. Indeed, although olfactory response disappeared faster in all groups, there was a higher proportion of individuals in older groups showing response in that period. This suggests a more effective social response to the eventual reappearance of previously known resources in that narrower time window.

"Modelos hidrodinámicos anidados para el cálculo de la onda de tormenta en el estuario de Bahía Blanca" (2000). Etala, María Paula. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
Este trabajo trata el problema de la onda de tormenta desde un punto de vista dinámico para el estudio de algunos aspectos generales de la misma y, en particular, de su comportamiento en el estuario de Bahía Blanca. Las herramientas utilizadas para este estudio son un conjunto de modelos numéricos desarrollados para tal fin en conjunción con datos observacionales que validan los resultados y conclusiones alcanzados. Los modelos hidrodinámicos utilizados son bidimensionales e integrados en la vertical. Un modelo abarca la plataforma continental y otro cubre el estuario con mayor resolución. Este último contempla el secado e inundación de puntos del dominio. Una condición de radiación modificada permite la introducción de la onda de marea al dominio a través de los bordes abiertos de ambos modelos. La información acerca de la onda de tormenta se transfiere desde el modelo de la plataforma hacia el modelo del estuario. Algunos aspectos teóricos del intercambio de cantidad de movimiento en la capa límite atmosférica son considerados para la estimación de la tensión del viento sobre la superficie del mar. El carácter regional y local de las perturbaciones del nivel del agua requiere la consideración del factor atmosférico en ambas escalas. Se encuentran características particulares de la estabilidad atmosférica en el área de estudio que influyen sobre la transferencia de cantidad de movimiento al agua. Este trabajo está enfocado principalmente sobre los aspectos no lineales de la propagación de la onda de tormenta desde la plataforma y sobre su importante modificación dentro del estuario debido a su comportamiento altamente no lineal. La interacción entre la marea y la onda de tormenta se estudia en un caso típico de viento del sudeste. Se encuentran dos diferentes tipos de respuesta en el estuario. El mecanismo de interacción por fricción de fondo predomina en los canales mientras que en las zonas menos profundas, con corrientes más débiles, la principal causa de la interacción es la baja profundidad. Las corrientes de interacción llegan a ser muy intensas tanto en los canales como en la descarga de las planicies. Esta interacción modifica fuertemente la onda de nivel resultante en una forma que depende de la intensidad relativa de ambos fenómenos. La fase relativa del forzante meteorológico con respecto a la marea puede alejar varias horas el máximo nivel del agua del momento que estaría dado por un efecto aislado de la onda de tormenta.

Abstract:
This work deals with the problem of the storm surge from a dynamical point of view for the study of some of its general aspects and, particularly, of its behavior in the Bahía Blanca estuary. The tools used in this study are a set of numerical models developed with that purpose in conjunction with observational data that validate the results and conclusions reached. The hidrodynamical models are bidimensional depth-averaged. One of them covers the continental shelf and the other one covers the estuary with higher resolution. The latter considers the drying and flooding of points in the domain. A modified radiation condition allows the input of the tidal wave to the domain through the open boundaries in both models. The information on the storm surge is transferred from the shelf model to the estuary model. Some theoretical aspects of momentum exchange in the atmospheric boundary layer are considered for the estimation of wind stress at the sea surface. The regional and local character of water level perturbations requires the treatment of the atmospheric factor in both scales. Particular characteristics of atmospheric stability that influence the momentum transfer to water are found in the area of study. This work is mainly focused on the non-linear aspects of the storm surge propagation from the shelf and on its important modification within the estuary due to its highly nonlinear behavior. The surge - tide interaction is studied in a typical case of southeasterly winds. Two different responses are found within the estuary. The bottom friction interaction mechanism dominates in the channels while in the shallower areas, with weaker currents, the main cause of interaction is limited depth. The interaction currents in the channels can be very strong as well as the changes in discharge currents from the intertidal flats. This interaction strongly modifies the resulting water level wave in a way that depends on the relative intensity of both phenomena. The relative phase between the meteorological forcing and the tide can shift the water level peak several hours from its corresponding value due to an isolated storm surge effect.

"Modelos matemáticos en ingeniería de reservorios" (1996). Savioli, Gabriela Beatriz. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
El objetivo de esta tesis es analizar los modelos matemáticos que rigen el flujo monofásico de petróleo hacia un pozo productor y aplicarlos a problemas de ingeniería de reservorios. Estos modelos tienen gran importancia práctica, pues rigen el movimiento de fluidos durante los llamados ensayos de pozo, que se realizan a fin de estimar propiedades del pozo o del reservorio en su conjunto. Tradicionalmente en la interpretación de los ensayos se han aplicado modelos unidimensionales con propiedades (permeabilidad, porosidad) constantes. La originalidad de los modelos desarrollados en esta tesis es que introducen nuevos parámetros en el simulador de ensayos de pozos. Ellos son: 1. un modelo unidimensional que contempla las variaciones radiales de permeabilidad y porosidad; 2. un modelo bidimensional que, al considerar la coordenada vertical, permite analizar el flujo vertical de fluidos (regido por la permeabilidad vertical) y los efectos gravitatorios, amén de las heterogeneidades de permeabilidad y porosidad en ambas direcciones. Para obtener la solución numérica, tanto en el caso unidimensional como en el bidimensional, se ha aplicado una familia de esquemas en diferencias finitas que depende de un parámetro θ , 0 ≤ θ ≤ 1. Se demuestra que los esquemas resultan incondicionalmente estables para θ ≥ ½, y para θ < ½ se establecen condiciones de estabilidad. Bajo estas hipótesis de estabilidad y analizando la consistencia, se demuestra la convergencia de la solución numérica a la solución real de la ecuación diferencial. En el caso bidimensional, se compara la eficiencia de tres métodos para resolver el sistema lineal de ecuaciones resultante: TSMF (basado en el desarrollo en serie de funciones matriciales) y dos técnicas iterativas tradicionales ADI y block-SOR, adaptadas a este problema particular. Se concluye que la técnica block-SOR es recomendable cuando debe simularse un lapso prolongado, usando un incremento de tiempo variable, mientras que TSMF es el más conveniente para simulaciones cortas, ya que el incremento temporal permanece acotado y pequeño. ADI no presenta ventajas significativas con respecto a las otras dos. Finalmente, se aplican los modelos desarrollados a problemas de ingeniería de reservorios: a) Determinación de parámetros característicos de la roca-reservorio (permeabilidad, porosidad, etc.) a partir de la interpretación de ensayos de pozos. b) lnfluencia de las heterogeneidades en la respuesta de presión obtenida durante un ensayo. c) lnfluencia de la permeabilidad vertical en las respuestas de presión y caudal obtenidas durante un ensayo.

Abstract:
The aim of this thesis is to analyze the mathematical models which govern the single phase flow of oil towards a well and to apply them to reservoir engineering problems. These models have practical interest because they govern the fluid flow during a well test. Well tests are performed to estimate well or reservoir properties. Traditionally, one-dimensional models with constant properties -such as permeability and porosity-have been applied in well test interpretation. The inclusion of new parameters in the well test simulator is the novelty of the models developed in this thesis. These models are: 1. a one-dimensional model, which includes radial permeability and porosity variations; 2. a two-dimensional model, which considers the vertical coordinate. Therefore, vertical fluid flow (ruled by vertical permeability), gravity effects and permeability and porosity heterogeneities in both coordinates can be studied. In both cases, the numerical solution is obtained by applying a family of finite difference schemes, depending on one parameter θ, 0 ≤ θ ≤ 1. Unconditional stability is proved for θ ≥ ½ and stability constraints are established for θ < ½. By analyzing the consistency of the schemes, the numerical solution is proved to converge to the actual solution of the differential equation, under the stability hypothesis. In the two dimensional case, three methods for solving the resulting system of linear equations are compared: TSMF (based on Taylor series of matrix functions) and two traditional iterative techniques, ADI and block-SOR, which have been adapted to this particular problem. We deduce that block-SOR is recommended to simulate a long period of time, using a variable time increment, while TSMF is convenient for short simulations, because the time increment must remain small and bounded. ADI has no advantages over the other two methods. Finally, the models developed in this thesis are applied to reservoir engineering problems: a) Estimation of rock properties -such as permeability and porosity- applying well test interpretation methods. b) lnfluence of heterogeneities on well test pressure response. c) lnfluence of vertical permeability on well test pressure and flow rate response.

"Modelos no-lineales para la teoría de muestreo" (2011). Anastasio, Magalí. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
Un nuevo paradigma en la teoría de muestreo fue desarrollado recientemente. El clásico modelo lineal es reemplazado por un modelo no-lineal pero estructurado, que consiste en una unión de subespacios. Este es el enfoque natural para la nueva teoría de muestreo comprimido, señales con representaciones ralas y con tasa finita de innovación. En esta tesis estudiamos algunos problemas relacionados con el proceso de muestreo en uniones de subespacios. Primero centramos nuestra atención en el problema de hallar una unión de subespacios que mejor aproxime a un conjunto finito de vectores. Utilizamos técnicas de reducción dimensional para disminuir los costos de algoritmos diseñados para hallar uniones de subespacios óptimos. Luego estudiamos el problema de muestreo para señales que pertenecen a una unión de espacios invariantes por traslaciones enteras. Mostramos que las condiciones para la inyectividad y estabilidad del operador de muestreo son válidas en el caso general de espacios invariantes por traslaciones enteras generados por marcos de traslaciones en lugar de bases ortonormales. A raíz del estudio de los problemas mencionados anteriormente, surgen dos cuestiones que están relacionadas con la estructura de los espacios invariantes por traslaciones enteras. La primera es si la suma de dos de estos espacios es un subespacio cerrado. Usando el ángulo de Friedrichs entre subespacios, obtenemos condiciones necesarias y suficientes para que la suma de dos espacios invariantes por traslaciones enteras sea cerrada. En segundo lugar se estudian propiedades de invariancia de espacios invariantes por traslaciones enteras en varias variables. Presentamos condiciones necesarias y suficientes como para que un espacio invariante por traslaciones enteras sea invariante por un subgrupo cerrado de Rd . Además probamos la existencia de espacios invariantes por traslaciones enteras que son exactamente invariantes para un subgrupo cerrado dado. Como aplicación, relacionamos la extra invariancia con el tamaño de los soportes de la transformada de Fourier de los generadores de los espacios.

Abstract:
A new paradigm in sampling theory has been developed recently. The classical linear model is replaced by a non-linear, but structured model consisting of a union of subspaces. This is the natural approach for the new theory of compressed sensing, representation of sparse signals and signals with finite rate of innovation. In this thesis we study some problems concerning the sampling process in a union of subspaces. We first focus our attention in the problem of finding a union of subspaces that best explains a finite data of vectors. We use techniques of dimension reduction to avoid the expensiveness of algorithms which were developed to find optimal union of subspaces. We then study the sampling problem for signals which belong to a union of shift- invariant spaces. We show that, the one to one and stability conditions for the sampling operator, are valid for the general case in which the subspaces are describe in terms of frame generators instead of orthonormal bases. As a result of the study of the problems mentioned above, two questions concerning the structure of shift-invariant spaces arise. The first one is if the sum of two shift-invariant spaces is a closed subspace. Using the Friedrichs angle between subspaces, we obtain necessary and sufficient conditions for the closedness of the sum of two shift-invariant spaces. The second problem involves the study of invariance properties of shift-invariant spaces in higher dimensions. We state and prove several necessary and sufficient conditions for a shift-invariant space to be invariant under a given closed subgroup of Rd , and prove the existence of shift-invariant spaces that are exactly invariant for each given subgroup. As an application we relate the extra invariance to the size of support of the Fourier transform of the generators of the shift-invariant space.

"Modelos numéricos para redes fluviales" (1988). Jacovkis, Pablo Miguel. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
En este trabajo se resuelven numéricamente por métodos implícitos en diferencias finitas las ecuaciones hiperbólicas casilineales de Saint-Venant del flujo no estacionario unidimensional gradualmente variado de aguas poco profundas sobre superficiales y fondo fijo para sistemas fluviales de tipo arborescente (cuencas) y deltaico en que tienen que considerar las condiciones de compatibilidad de los puntos de confluencia (condiciones de Stoker) Linealizando y discretizando según el método de Preissmann demostraremos que el problema se puede reducir , en cada intervalo temporal de cálculo, a la resolución de un sistema lineal de la forma Ax=b, donde la matriz A tiene una estructura especial rala que facilita su solución: A y b dependen del intervalo temporal, no así la estructura de ceros de A. Dicha estructura es mas complicada en el caso deltaico que en el arborescente, por lo cual es conveniente tratarlos por separado. Se describen además diversos experimentos numéricos realizados, tanto para el caso de de sistemas fluviales arborescentes como de redes complejas deltaicas, incluyendo comparaciones con soluciones analíticas conocidas.

Abstract:
In this work we solve by implicit finite difference numerical methods the Saint-Venant quasilinear hyperbolic equations representing the one-dimensional, non-steady, gradually varied, open channel flow of shallow waters with fixed beds on arborescent fluvial systems (basins) and on delta in fluvial systems, where compatibility conditions (Stoker conditions) at the junctions must be considered. If w e apply the Preissmann method in order to lineaize and discretize the equations, we prove that, for each time step , the problem can be reduced to solving a linear system Ax=b, and the matrix A has a special sparse structure that simplifies its solution; A and b depend on the time step, but the zero/non zero structure of A does not. This structure is more complicated in the deltaic case than in the arborescent one; thus, it is convenient t o treat the two cases separately. We describe several numerical experiments for both the arborescent and the deltail case. Comparisons with known an alytical solutions are included.

"Modelos para la expansión acelerada del universo" (2009). Bengochea, Gabriel R.. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
El descubrimiento de una disminución inesperada en los flujos de energía provenientes de supernovas del tipo Ia ha abierto uno de los problemas más enigmáticos y profundos en la cosmología actual. Estas observaciones han si- do interpretadas como evidencia sólida de que la expansión actual del univer- so es acelerada por algo que genéricamente se ha denominado energía oscura. A pesar de que la constante cosmológica parece ser la explicación más sim- ple y más favorecida observacionalmente para el fenómeno de la aceleración, otros escenarios se han estado desarrollando desde el hallazgo en 1998. En esta Tesis se presenta, primeramente, un análisis de modelos elec- trodinámicos no lineales mediante lagrangianos de Born-Infeld aplicados a la propagación de un rayo de luz en un contexto cosmológico, en donde se halla una corrección a la distancia luminosa a una fuente puntual como una manera de estudiar posibles contribuciones al momento de realizar estas ob- servaciones para supernovas del tipo Ia; y en la segunda parte de este trabajo se realiza un repaso de los rasgos carácterísticos de las llamadas teorías f(R) y se presenta una nueva clase de teorías de gravedad modificada, a las que lla- mamos teorías f(LT ), para explicar la aceleración del universo recientemente detectada sin la necesidad de energía oscura. Esta clase de teorías surge a partir de una modificación del lagrangiano del equivalente Teleparalelo de la Relatividad General (TEGR), cuyas ecuaciones de movimiento son siempre de segundo orden en contraste con las ecuaciones de cuarto orden que la mayoría de las mencionadas teorías f(R) posee. Se muestra además que la solución cosmológica estudiada presenta las tres últimas fases cosmológicas esperadas, y a través de un análisis conjunto de datos provenientes de las observaciones más recientes de supernovas del tipo Ia, Radiación Cósmica de Fondo (CMB) y Oscilaciones Acústicas de Bariones (BAO), se ponen cotas para el valor del único parámetro adicional que poseen estas teorías.

Abstract:
The discovery of an unexpected diminution in the observed energy fluxes coming from type Ia supernovae has opened one of the most puzzling and deepest problems in cosmology today. These observations have been inter- preted as solid evidence for an accelerating universe dominated by something called dark energy. Although the cosmological constant seems to be the sim- plest explanation for the phenomenon, several dynamical scenarios have been tried out since 1998. In this Thesis we present, in first place, an analysis of non-linear electro- dynamic models by employing Born-Infeld type lagrangians. We obtain exact solutions of the Born-Infeld theory for electromagnetic plane waves propa- gating in the presence of static background fields. After that, we use these results to show how the luminosity distance to a point-like source such as type Ia supernovae is modified when a static magnetic background is present in an expanding universe. In second place, we carried out a review of the char- acteristic features of f(R) theories and we present a new class of modified gravity theories, namely f(LT ) theories, to explain the recently discovered acceleration of the universe without the need for dark energy. This class of theories arises from a modification of the teleparallel equivalent of general relativity (TEGR) whose field equations are always second order equations in contrast to the fourth-order equations that most of f(R) theories holds. It is also shown that the cosmological solution has the last three expected cosmological phases, and finally we perform a joint analysis with measure- ments of the most recet type Ia supernovae, baryon acoustic oscillation peak, and estimates of the cosmic microwave background shift parameter data to constrain the only new parameter this theory has.

"Modelos radiativos para jets en binarias de rayos X" (2012). Vila, Gabriela Soledad. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
Una propiedad notable de los sistemas astrofísicos acretantes a toda escala en el Universo es la producción de jets - flujos colimados, bipolares y extendidos de materia y campo electromagnético eyectados desde las cercanías de un objeto en rotación. Los microcuasares son binarias de rayos X con jets. Los jets en microcuasares emiten a lo largo de todo el espectro electromagnético. La radiación es no térmica, lo que indica que los jets aceleraran partículas hasta energías relativistas. Comprender el origen de la emisión electromagnética es, entonces, una de las maneras de explorar el interior de los jets. En esta tesis se desarrolla un modelo lepto-hadrónico para la radiación electromagnética de jets en microcuasares con estrellas compañeras de baja masa. Se considera la interacción entre las partículas relativistas con materia, radiación y campo magnético para obtener espectros de banda ancha. Se investiga cómo se modifica la forma de los espectros al variar los valores de los parámetros que modelan las condiciones físicas en los jets, dentro de las cotas impuestas por teoría y observaciones. Se presentan resultados generales y aplicaciones a sistemas específicos. En vista de la creciente calidad y cantidad de los datos que es actualmente posible obtener a altas y muy altas energías, se analizan en detalle las predicciones del modelo en la banda de rayos gamma. Los resultados podrán ser directamente contrastados en el futuro cercano con las observaciones de telescopios de rayos gamma espaciales y terrestres de presente y futura generación.

Abstract:
An outstanding feature of astrophysical accreting sources at all scales in the Universe is the production of jets - collimated, bipolar, extended flows of matter and electromagnetic field ejected from the surroundings of a rotating object. Microquasars are X-ray binaries that produce relativistic jets. Jets in microquasars emit along the whole electromagnetic spectrum. The radiation is non-thermal; this reveals that jets accelerate particles up to relativistic energies. Understanding the origin of the emission is, then, one way to probe the interior of jets. In this thesis we develop a lepto-hadronic model for the electromagnetic radiation from jets in microquasars with low-mass companion stars. We consider the interaction of relativistic particles with matter, radiation, and magnetic field, and obtain broadband spectral energy distributions. We investigate how the shape of the spectrum changes as the parameters that model the conditions in the jet are varied within the constraints imposed by theory and observations. We present general results, as well as applications to some specific systems. Motivated by the growing volume and quality of the data now becoming available at high and very high energies, we carefully analyse the predictions of the model in the gamma-ray band. The results will be directly tested in the near future with the present and forthcoming space-borne and terrestrial gamma-ray telescopes.

"Modelos y aproximaciones basadas en información satelital en microondas pasivas para la estimación de la evapotranspiración en áreas boscosas de la Cuenca del Río Bermejo" (2015-02-15). Barraza Bernadas, Verónica D.. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
La evapotranspiración (ET), proceso simultaneo entre la evaporación del agua de la superficie del suelo y de la cubierta vegetal, es una variable de interés para diversas disciplinas, entre ellas la climatología, la ecología, la agronomía y la hidrología. Dada la gran oferta de datos de sistemas satelitales en microondas pasivas (AMSR-E, AMSR-2, Windsat, SMMI, SAC-D/ Aquarius y MWR, SMOS) operativos en la última década (2002-2013), esta tesis planteó el aprovechamiento sinérgico de datos de sistemas pasivos en microondas, ópticos y datos meteorológicos a fin de obtener información relevante para la estimación de la evapotranspiración en áreas boscosas. La metodología se basó en la estimación de la conductancia superficial a partir de datos satelitales multisensor y luego se combinaron dichas estimaciones con variables meteorológicas (obtenidas de estacione meteorológicas o datos de re-análisis) en el marco del algoritmo de Penman-Monteith. Se utilizaron índices ópticos (como ser, el índice de vegetación normalizado (EVI) y el índice de agua normalzado (NDWI)) e índices de microondas pasivas (como ser, el índice de frecuencia (FI) y el índice de polarización (PI)) para estimar tanto la conductancia superficial como la ET. Para evaluar la relación entre los índices de microondas y ópticos con variables biofísicas de relevancia para estimar la ET, como ser el contenido de agua del dosel y las hojas, se utilizaron modelos de transferencia electromagnético del óptico (PROSAILH) y microondas (Modelo de Tor Vergata). Para la validación in situ de esta metodología, se utilizaron datos de torres de flujo de covarianza de torbellino de diversas áreas boscosas que forman parte de las redes de torres de flujo FLUXNET (www.fluxnet.ornl.gov) y OZflux (www.ozflux.org.au). El rendimiento del modelo se evaluó cuantitativamente mediante el uso del coeficiente de regresión (r2), y la raíz del error cuadrático medio (RMSE). Se compararon los resultados obtenidos con otros productos de evapotranspiración, como ser el producto MODIS MOD16A2, la capa de información del modelo de superficie GLDAS-NOAH (Global Land Data Assimilation System) y del set de datos de re-análisis MERRA (Modern-era retrospective analysis). Estos resultados son de interés especialmente para muchos ecosistemas a nivel mundial que carecen de datos meteorológicos de terreno espacialmente distribuidos, convirtiéndose en una alternativa robusta para la estimación de la ET. Finalmente, se comparó la estimación de la ET utilizando la metodología desarrollada para una de las principales áreas boscosas de la cuenca del río bermejo (bosque Chaqueño) que carece de datos de terreno, con otros productos de ET (MOD16A2, MERRA, GLDAS-NOAH).

Abstract:
In this study, we evaluated and compared optical and passive microwave indices based on retrievals of surface conductance (Gs) and evapotranspiration (ET) following the Penman-Monteith (PM) approach. Given the wide range of satellite data from passive microwave systems available in the last decade (2002-2013) (AMSR-E, AMSR-2, Windsat, SMMI, SAC-D / Aquarius and MWR, SMOS), this thesis used data from passive microwave systems, optical and meterological data to obtain relevant infomation to estimate ET over forest areas. The methodology was based on the estimation of surface conductance from multisensor satellite data and then these estimates were combined with meteorological variables (obtained from meteorological station or re-analysis data) under the Penman-Monteith algorithm. Optical indices (such as, enhaced vegetation index (EVI) and normalized water index (NDWI)) and passive microwave indices (such as, frecuency index (FI) and polarization index (PI)) were used to estimate both surface conductance (Gs) and then ET. To evaluate the relationship between microwave and optical indices with biophysical variables relevant to estimate ET, such as the water content of the leaf canopy, two electromagnetic models were used (PROSAILH and Tor Vergata model). For the validation we used data from Eddy covariance flux tower of several forest types from FLUXNET (www.fluxnet.ornl.gov) and OZflux network (www.ozflux.org.au). Model performance was evaluated using the regression coefficient (r2), and the root mean square error (RMSE). The results obtained was compared to other ET products, such as MODIS MOD16A2, GLDAS/NOAH (Global Land Data Assimilation System) and MERRA (Modern-era retrospective analysis). These results are of particular interest to many ecosystems worldwide due to the spatially distributed meteorological data, becoming a robust alternative to estimate ET. Finally, ET was estimated for the northern Chaco forest using equations obtained in this thesis, combined with reanalysis data and surface models information.

"Modificaciones en la envoltura de Lactobacillus casei durante el crecimiento bajo estrés osmótico" (2011). Palomino, María Mercedes. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
Este trabajo de Tesis se estructura en seis capítulos que tienen como objetivos estudiar los cambios a nivel de envoltura de Lactobacillus casei BL23, una bacteria Gram positiva, a través del análisis bioquímico y genético, cuando las células son sometidas a estrés osmótico empleando alta concentración de NaCl. Se verificó una diferencia en la sensibilidad a la lisis enzimática en la condición de crecimiento en alta sal (N), y se muestra que dos factores contribuyen a este efecto dado por una mayor permeabilidad de la enzima facilitando su acceso a su sustrato, asociado con un menor nivel de polímeros aniónicos (WTA y LTA) y una diferencia en los niveles de D- alanilación de estos y una disminución en el grado de entrecruzamiento del PG en las paredes de las células asociado a una actividad diferencial de HMW y LMW PBP. El estudio genético avala los resultados bioquímicos que demostraron una disminución tanto en el contenido de polímeros aniónicos como en el grado de D-alanilación de los mismos. La expresión génica de los genes responsables de la D-alanilación de los ácidos teicoicos (dltA y dltC) demostró una disminución de la actividad transcripcional durante el crecimiento en alta sal. La expresión del gen de síntesis de LTA (yfnI) también marcó una disminución durante el crecimiento en esta condición. Los cambios en el contenido como así también en el nivel de sustitución por ésteres de D- Alanina de ácidos teicoicos durante el crecimiento en estrés osmótico conducen a efectos pleiotrópicos que incluyen: 1) Mayor sensibilidad frente a antimicrobianos de naturaleza catiónica (Nisina) y glicopéptidos con blanco de acción la pared celular (Vancomicina) 2) Mayor capacidad de formación de Biofilm sobre superficies artificiales 3) Aumento en el pegado o “ binding” de cationes bivalentes La construcción y análisis de una mutante dltA que muestra una disminuida capacidad de crecimiento en alta sal, confirma la sospecha del rol de la D-alanilación en la capacidad de respuesta frente al estrés omótico. De los resultados obtenidos se desprende una aplicación, un nuevo método para la electroporación de las especies de Lactobacillus que consiste esencialmente en el debilitamiento de la pared celular a partir del crecimiento en condiciones de alta sal. 5 Con este nuevo método se obtienen mayores eficiencias comparadas con los métodos convencionales de electroporación y puede ser extensivo a otras especies del género Lactobacillus que muestren una fragilización de la pared como consecuencia del estrés osmótico.

Abstract:
The aim of this thesis was to study the changes of envelope of Lactobacillus casei BL23, a Gram positive bacteria, through biochemical and genetic analysis, when cells are subjected to osmotic stress using high concentration of NaCl. It shows difference in susceptibility to enzymatic lysis when growth was carried in high salt condition (N). Two factors contribute to this effect, first an increased permeability of the enzyme by facilitating access to its substrate. It is associated with a lower level of anionic polymers (WTA and LTA) and a difference in the level of D-alanilation of these ones and secondly a decrease in the degree of PG cross-linking in cell walls associated with differential activity of HMW and LMW PBP. The genetic study supports biochemical results that showed a decrease in the content of LTA and the level of D-alanilation. Gene expression studies of genes for D-Alanilation of teichoic acids (dltA and dltC) showed a decrease in the transcriptional activity during growth in high salt. yfnI (LTA synthesis) showed a decreased as well in this condition. The changes in content as well as the level of D-Alanine substitution in teichoic acid during growth in high salt condition leads to pleiotropic effects including: 1) Increased sensitivity to cationic antimicrobials (nisin) and glycopeptides with target action the cell wall (vancomycin) 2) Increased capacity of biofilm formation on artificial surfaces 3) Increased binding of divalent cations The construction and analysis of a dltA mutant showing a decreased ability to grow in high salt, confirmed the important role of the D-alanilation in the stress osmotic response. An application was suggested from the results. A new method for electroporation of Lactobacillus species based on the cell wall weakening resulting from growth in high salt media. The new method showed higher efficiencies compared with conventional methods of electroporation and could be extended to other species of Lactobacillus with a cell wall weakening as a result of osmotic stress.

"Modificación de la funcionalidad de la eritropoyetina por carbamilación. Mecanismos de acción sobre células eritroides y neuronales" (2014-03-25). Chamorro, María Eugenia. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
La eritropoyetina (Epo) es conocida como la hormona que regula la producción de células eritroides. Sin embargo, su rol biológico se expandió a partir del hallazgo de la expresión de receptores específicos en otros tejidos, incluyendo el nervioso. Además, se describió un efecto neuroprotector de la hormona, el cual estaría asociado a inhibición de apoptosis. Debido al interés por expandir el uso farmacológico de la Epo hacia la protección de tejidos no hematopoyéticos, se intensificó la búsqueda de estructuras modificadas de la proteína. La entidad que merece, actualmente, mayor investigación es la Epo carbamilada en los residuos lisina (cEpo). Evidencia derivada de estudios in vitro y en animales de experimentación indican que esta forma de Epo mantiene su actividad neuroprotectora mientras que carece de actividad eritropoyética. Esta diferente función evitaría un aumento innecesario de la masa eritroide en el tratamiento de pacientes no anémicos con enfermedades neurodegenerativas. Con el objeto de profundizar el conocimiento sobre las diferencias observadas en la función de Epo debido a la carbamilación, en el presente trabajo se utilizó un modelo que involucra células fisiológicas y varias líneas celulares para evaluar, en conjunto y comparativamente, los efectos de cEpo y de Epo en ensayos paralelos. Fueron utilizados cultivos de células progenitoras eritroides de médula ósea de ratón, distintas líneas celulares con capacidad de diferenciación eritroide, tales como UT-7, dependiente de Epo para su supervivencia, TF-1, dependiente de GM-CSF y puede proliferar en presencia de Epo por períodos cortos y K562, independiente de factores de crecimiento específicos, así como la línea de origen neuronal SH-SY5Y. El primer paso consistió en realizar la carbamilación de Epo recombinante, utilizando cianato de potasio, empleando distintos tiempos y concentraciones de cianato apropiadas para asegurar un completo bloqueo de los residuos lisina de la Epo. El éxito de la carbamilación fue verificado mediante electroforesis en gel y Western blotting, demostrándose el aumento de la carga neta negativa de cEpo con respecto a la de Epo. La modificación de la estructura de la proteína por carbamilación puede causar alteraciones funcionales, cuyo estudio constituye el objetivo de este trabajo de tesis. Los cultivos de células UT-7 y TF-1 en presencia de cEpo mostraron una significativa disminución de la viabilidad celular, provocando la muerte celular por apoptosis, mientras que la Epo mantuvo la viabilidad e indujo la proliferación celular de ambas líneas celulares. La cEpo tampoco pudo estimular el desarrollo de unidades formadoras de colonias eritroides (CFU-E) en cultivos de células de médula ósea de ratón, ni previno la apoptosis inducida por la citoquina proinflamatoria TNF-α en células eritroileucémicas K562. En cambio, cEpo, al igual que Epo, actuó como factor antiapoptótico frente a la inducción de muerte celular programada inducida por TNF-α o staurosporina en células neuronales SH-SY5Y. Los resultados de ensayos de inhibición de vías de señalización intracelular permiten sugerir que las acciones neuroprotectoras de Epo y cEpo son mediadas por la activación de Jak2/PI3K. Estos resultados confirmaron que las modificaciones moleculares introducidas en la molécula de Epo por el proceso de carbamilación generan la pérdida de su habilidad para mantener la supervivencia de las células con capacidad de diferenciación eritroide pero no afecta su acción neuroprotectora mostrando, en este caso, una actividad similar a la de la Epo nativa. Mediante ensayos competitivos y de inhibición por anticuerpos, tanto en las células SH-SY5y como en las TF-1, se observó que la Epo puede actuar a través del receptor homodimérico (REpo/REpo) y el heterodimérico formado por una subunidad REpo y una subunidad ß common (Rßc), que es también subunidad del receptor de GM-CSF. En cambio, cEpo necesita de las subunidades REpo y Rßc para prevenir la apoptosis de las células neuronales. A partir de la hipótesis de que la carbamilación de Epo le permite conservar su capacidad neuroprotectora pero le impide inducir la proliferación de células eritroides, el siguiente objetivo fue la investigación de vías de señalización que juegan un papel clave en la proliferación celular inducida por Epo. Si bien en cultivos de células eritroides UT-7 y TF-1 cEpo indujo la fosforilación de Jak2, primer paso de activación celular, demostramos por primera vez la incapacidad de cEpo para mantener la fosforilaión de Akt y FOXO3a por el mismo periodo que lo hace Epo. Esto lleva a la translocación de FOXO3a al núcleo promoviendo la expresión de la proteína regulatoria del ciclo celular p27Kip1 y generando, así, el arresto del ciclo celular por cEpo. Dado que el efecto diferencial de cEpo y Epo con respecto a la proliferación celular se encontraría asociado al silenciamiento de vías de señalización por aumento de la velocidad de defosforilación analizamos la expresión y actividad de una fosfatasa, la tirosina fosfatasa 1B (PTP1B), involucrada en la desregulación de la señalización por Epo. Comprobamos que la inducción de PTP1B es significativamente mayor en presencia de cEpo, incremento que parece estar asociado al aumento de calcio intracelular inducido por este factor. La colocalización de PTP1B con el Rßc sustenta la conclusión de que la fosfatasa desfosforila la señalización de cEpo, interrumpiendo la vía de supervivencia y, en consecuencia, la proliferación celular, explicando, al menos en parte, la acción diferencial entre Epo y cEpo sobre células eritroides. Palabras claves: eritropoyetina carbamilada, eritropoyetina, proliferación celular, receptor de eritropoyetina, receptor ß common, tirosina fosfatasa 1B, eritropoyesis, neuroprotección.

Abstract:
Erythropoietin (Epo) is known as the hormone regulating the production of erythroid cells. However, its biological role was expanded after the discovery of specific receptors expressed in other tissues, including the nervous tissue. Moreover, a neuroprotective effect that could be associated to apoptosis inhibition was described for the hormone. Due to the interest in expanding the pharmacological use of Epo over the protection of non-hematopoietic tissues, the search for modified structures of the protein became more intense. The chemical entity currently under investigation is the Epo carbamylated in lysine residues (cEpo). Results from in vitro and in vivo experiments indicate that this form of Epo retains its neuroprotective ability, while lacking in erythropoietic activity. This different function would prevent an unnecessary increase in erythroid mass in non-anemic patients under treatment for neurodegenerative diseases. With an aim to further the existing knowledge of the changes observed in Epo after carbamylation, in the present work we used a model involving physiological cells as well as cell lines, to globally and comparatively evaluate the effects of Epo and cEpo in parallel assays. Erythoid progenitor cells from mouse bone marrow were used to study the development of colony-forming units-erythroid (CFU-E). The cell lines capable of erythroid differentiation employed were UT-7, dependent on Epo for survival, TF-1, dependent on GM-CSF and able to proliferate in the presence of Epo for short periods, and K562, independent of any specific growth factor where cell line of neuronal origin was SH-SY5Y. The first step in the work consisted in the carbamylation of rhuEpo using potassium cyanide. This salt decomposes when dissolved generating an anion which allows it to bind the protein’s lysine residues. The carbamylation process was carried out at different times and cyanide concentrations to ensure complete binding, and therefore the blockage of Epo’s lysine residues. The carbamylation of Epo was confirmed by gel electrophoresis, electrotransfer and immunodetection, where cEpo showed a decrease in positive charge due to the blockage of lysines, and consequently an increase in its net negative charge in comparison to Epo. In the carbamylation product (cEpo), a carbamyl group is coupled to each lysine residue in the Epo molecule, thus modifying the protein structure and potentially causing functional alterations. In the presence of cEpo, cultures of UT-7 and TF-1 cells showed a significant decrease in cell viability, leading to cell death by apoptosis, whereas Epo maintained viability and induced proliferation of both cell lines. cEpo did not support the development of colony-forming units-erythroid (CFU-E) in cultures of mouse bone marrow cells, nor did it prevent apoptosis induced by the proinflammatory cytokine TNF-α in erythroleucemic K562 cells differentiated with hemin. On the other hand, both cEpo and Epo acted as antiapoptotic agents protecting from the induction of programmed cell death by TNF-α or staurosporin in neuronal SH-SY5Y cells. Based on inhibition assays for intracellular signaling pathways, it may be suggested that the antiapoptotic action of cEpo and Epo is mediated by the activation of Jak2/PI3K. Our results confirmed that the modifications introduced in the Epo molecule after carbamylation produce a loss of its ability to support the survival of cells capable of erythroid differentiation, but it does not affect its neuroprotective action on SH-SY5Y cells, showing an activity similar to that of the native Epo. By carring out inhibition and competence assays, we found that Epo can act through both receptors involved in neuronal SH-SY5Y and TF-1 cells: the homodimer (REpo/REpo) and the heterodimer comprising a REpo monomer and a ßcommon subunit (Rßc), which is also present in the GM-CSF receptor. We observed that cEpo requires both REpo and the R c subunit to prevent apoptosis in neuronal cells. Owing to the fact that after carbamylation Epo maintains its antiapoptotic ability but can no longer induce erythroid cell proliferation, the following objective of this work was to investigate the signaling pathways playing a key role in Epoinduced cell proliferation. Although in cultures of erythroid UT-7 and TF-1 cells cEpo induced Jak2 phosphorylation, which is the first step of cell activation, we demonstrated for the first time that cEpo was unable to maintain Akt and FOXO3a phosphorylated for the same period of time as did Epo. Dephosphorylation of FOXO3a, which promotes its translocation to the nucleus as the transcription factor for the cell cycle regulatory protein p27kip1, was demonstrated through an increase in the expression of the latter in cultures with cEpo. Since the differential effect of Epo and cEpo on cell proliferation may be associated to the silencing of transduction pathways by an increase in the dephosphorylation rate, we analyzed the expression and activity of the tyrosine phosphatase 1B (PTP1B), involved in the the desregulation of Epo’s signalling. We found that PTP1B induction is significantly higher with cEpo, an increase which seems to be linked with the rise in intracellular calcium induced by this factor. Co-localization of PTP1B and Rßc supports the conclusion that the enzyme dephosphorylates Epo’s signalling faster than that of cEpo, thus interrupting pathways of survival, and consequently, of proliferation. This explains, at least in part, the differential effects of Epo and cEpo on erythroid cells. Keywords: erythropoietin, carbamylated erythropoietin, cell proliferation, erythropoietin receptor, ß common receptor, tyrosine phosphatase 1B, erythropoiesis, neuroprotection.

"Modificación de perfiles de expresión en el sistema nervioso central, en respuesta a enfermedades en la periferia" (2010). Salibe, Mariano César. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
Una de las principales funciones del sistema nervioso es el mantenimiento de la homeostasis, detectando y reaccionado frente a señales que superan un determinado umbral. El cerebro es capaz de detectar eventos inmunes en la periferia ya sea a través de compuestos solubles o a través del nervio vago y de reaccionar mediante la activación del eje hipotálamo-pituitaria- adrenal, modulando la respuesta inmune. La progresión tumoral se caracteriza por una interacción con el sistema inmune y por poseer una alta tasa de mutaciones. El período comprendido entre el inicio y de un tumor, y la detección clínica, puede ser de entre 10 y 15 años. Durante este tiempo cada una de las mutaciones podría convertirse en una señal de alarma. En la actualidad ha sido demostrado que la presencia de un tumor en la periferia induce cambios en el metabolismo de neurotransmisores en el cerebro, sin embargo se desconoce si a su vez existen cambios a nivel transcripcional. En esta Tesis se demostró mediante la utilización de la tecnología de microarreglos en tres modelos tumorales, que la presencia de células tumorales en crecimiento en la periferia induce cambios en los niveles de expresión de determinados grupos de genes en el cerebro, pero no en un órgano periférico como el hígado. A su vez se demostró la existencia de cambios en niveles de expresión en el cerebro como consecuencia del desarrollo de artritis reumatoide. Estos cambios fueron específicos para cada tipo de tumor y para cada enfermedad. Estos resultados demuestran que señales periféricas derivadas del desarrollo de un tumor o de una enfermedad como artritis son capaces de inducir cambios en el perfil de expresión del cerebro.

Abstract:
The main function of the nervous system is to maintain homeostasis by sensing and reacting to signals that reach a certain threshold. For example, the brain can sense immune peripheral events through soluble compounds or the vagus nerve and can react through activation of the hypothalamus-pituitary-adrenal axis, resulting in the modulation of an ongoing immune response. Cancer progression is characterized by interaction with the immune system and by high mutation rates, with each mutation potentially promoting alarm signals during the 10 to 15 years of cancer development before clinical detection. A peripheral tumor is able to alter the metabolism rate of certain neurotransmitters; however, it is not known whether this can also promote changes in the central nervous system transcriptome. Using genome-wide expression analysis in three mouse tumour models, we showed that a tumor growing at the periphery can indeed promote changes in the expression levels of defined sets of genes in the brain, but not in the liver. An other peripheral disease such as Arthritis also promoted transcriptional changes in the brain. These changes were cancer type and disease type specific, and involved specific signalling pathways. These findings prove that cancer and arthritis-derived signals are effective in eliciting specific changes in gene expression in discrete brain regions.

"Modificación molecular y funcional de proteínas de clara de huevo mediante ultrasonidos de alta intensidad: aplicación de esta tecnología al diseño de nanovehículos para ácido fólico" (2014). Arzeni, Carolina. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
El objetivo de este trabajo fue caracterizar el efecto de la aplicación de ultrasonidos de alta intensidad (USAI) en las propiedades moleculares y funcionales de un aislado de proteínas de albúmina de huevo comercial (EW) y desarrollar nanopartículas por agregación controlada mediante USAI, sólo o en combinación con altas temperaturas (termosonicación), con la finalidad de emplearlas como nanovehículos (nanocarriers) para ácido fólico (AF). Luego de la aplicación de USAI, la hidrofobicidad superficial aumentó, mientras que se produjo un leve descenso del contenido de grupos SH totales. La viscosidad aparente disminuyó con el tratamiento con USAI, lo que pudo ejercer una influencia negativa en la capacidad de espumado y la estabilidad de las espumas. Sin embargo, la estabilidad al colapso no se vio afectada. Las emulsiones preparadas a partir de soluciones sonicadas resultaron ser más estables al cremado y a la floculación. No hubo diferencias significativas en los parámetros reológicos de los geles estudiados. La velocidad de formación de agregados por efecto del calentamiento fue mayor para las soluciones sonicadas, lo cual puede atribuirse al aumento en la hidrofobicidad de la proteína luego de la sonicación. Luego, se realizaron tratamientos con USAI y termosonicación a pH 7 y 3, para determinar las condiciones óptimas para la formación de las nanopartículas. Se seleccionaron dos tipos de nanopartículas, ambas a pH 3: las obtenidas por USAI, que presentaron una población monomodal de 220,2 nm de diámetro y las obtenidas por termosonicación, porque contenían partículas de 37,8 nm en su mayoría. Luego de la unión con AF, el tamaño de partícula permaneció igual. El porcentaje de AF unido fue de alrededor de 80% para ambos nanovehículos. Luego de la liofilización, se observó una leve agregación de las nanopartículas reconstituidas. Finalmente, se determinó que, luego de la digestión gastrointestinal in vitro de los complejos, la biodisponibilidad del AF para Lactobacillus rhamnosus fue mayor en comparación con la de la vitamina libre.

Abstract:
The objective of this work was to characterize the effect of the application of high intensity ultrasound (USAI) on the molecular and functional properties of a commercial egg white protein isolate (EW) and to develop nanoparticles by means of controlled aggregation using USAI, alone or combined with high temperatures (thermosonication), with the aim of using them as nanocarriers for folic acid (AF). After the application of USAI, the surface hidrophobicity increased; while a slight decrease in the total SH groups content was observed. The apparent viscosity was lowered by USAI treatment, which could exert a negative influence on the foaming capacity and foam stability. However, the stability to collapse remained unaffected. The emulsions prepared from sonicated solutions turned out to be more stable to creaming and flocculation processes. There were no significant differences among the studied rheological parameters of the gels. The rate of aggregates formation by heating was higher for sonicated solutions, which can be attributed to the increase in surface hydrophobicity of the protein after USAI treatment. Then, USAI and thermosonication treatments were applied at pH 3 and 7 to determine the optimal conditions for the formation of nanoparticles. Two types of nanoparticles were selected, both at pH 3: one obtained by USAI, which presented a monomodal population of 220.2 nm of diameter and another produced by thermosonication, because it contained particles of 37.8 nm mostly. When binding the AF to the nanoparticles, the particle size was unaffected. The percentage of bound AF was approximately 80% for both nanocarriers. After freeze-drying the samples, a slight aggregation of the rehydrated nanoparticles was observed. Finally, it was determined that, after in vitro gastrointestinal digestion of the complexes, the bioavailability of AF for Lactobacillus rhamnosus was higher in comparison with the free vitamin.

"Modificación redox de superficies para electrónica molecular y electrocatálisis" (2010). Ricci, Alejandra Marcela. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
La comprensión y control del transporte de carga a través de películas orgánicas de un espesor nanométrico es de fundamental importancia en diferentes áreas de investigación aplicada como ser la electrónica molecular, el desarrollo de sensores y biosensores, la protección contra la corrosión, la electrocatálisis y la fotoconversión solar, entre otras. El conocimiento de cómo la composición y la estructura química pueden afectar la transferencia electrónica entre un sustrato sólido y una molécula electroactiva es central en el desarrollo de las mismas. En esta tesis el objetivo principal consistió en el estudio de fenómenos de transferencia electrónica (TE) y para ello se prepararon una serie de sistemas modelo basados en electrodos modificados con monocapas electroactivas. Éstos se obtuvieron por unión del complejo + a monocapas previamente depositadas sobre electrodos de oro, que se formaron por adsorción de tioles alifáticos de diferentes longitudes de cadena, un tiol aromático y por electro‐reducción de sales de diazonio. De esta manera se obtuvieron dos formas de unión a la superficie: Au‐S y Au‐C, respectivamente. Además, en todos los casos, las moléculas depositadas presentaron grupos ácidos que reaccionaron con el grupo amino del complejo en una reacción de post‐funcionalización. Así se obtuvieron sistemas en los que el par Os(II)/Os(III) se encuentra unido a la superficie de un electrodo de oro a través de puentes moleculares de diferentes longitudes y naturaleza. Todos ellos se caracterizaron superficialmente empleando espectroscopías infrarrojas (PM‐IRRAS y FT‐IRRAS), espectroscopía Raman resonante, espectroscopía fotoelectrónica de rayos X y microscopía de efecto túnel y se observó que el complejo se une a la superficie sin perder su integridad química, formando efectivamente monocapas electroactivas. La caracterización electroquímica se llevó a cabo por voltametría cíclica y, en particular, en los estudios de cinética de transferencia electrónica, se empleó principalmente espectroscopía de impedancia electroquímica. Los sistemas obtenidos con tioles alifáticos de diferentes longitudes mostraron un mecanismo de TE consistente con tuneleo a través del enlace. Los sistemas obtenidos a partir de la reducción de sales de diazonio y con el tiol aromático presentaron velocidades de TE comparables. Finalmente, se analizaron por espectroscopía de efecto túnel con control electroquímico dos de los sistemas aromáticos que se diferencian únicamente en el tipo de unión al sustrato de oro (Au‐C y Au‐S) observándose, en ambos casos, un mecanismo de TE en dos pasos, entre la molécula y los contactos, con relajación vibracional parcial del centro redox.

Abstract:
The understanding and control of charge transport through organic films of nanometric thickness is of fundamental importance in different areas of applied research such as molecular electronics, the development of sensors and biosensors, protection against corrosion, electrocatalysis and solar photoconversion, among others. The knowledge of how the composition and chemical structure can affect the electron transfer between a solid substrate and an electroactive molecule is central to their development. In this thesis the main objective consisted in the study of electron transfer (ET) phenomena, so a series of model systems, based on modified gold electrodes with electroactive monolayers, were prepared. These were obtained by binding the complex + to previously formed monolayers by adsorption of aliphatic thiols of different chain lengths, an aromatic thiol and by electro‐reduction of diazonium salts. As a consequence, two types of tethers to the surface were obtained: Au‐S and Au‐C, respectively. Furthermore, in all cases, the deposited monolayers ended in acid groups in order to react with the amino terminal group in the osmium complex in a post‐functionalization reaction. As a result, systems were obtained in which the Os(II)/Os(III) couple was bound to the surface of a gold electrode through molecular bridges of different lengths and natures. All of them were characterized using surface infrared spectroscopy (PM‐IRRAS and FT‐IRRAS), resonant Raman spectroscopy, X‐ray photoelectron spectroscopy and scanning tunneling microscopy. It was found that the complex binds to the surface without losing its chemical integrity and actually forming electroactive monolayers. The electrochemical characterization was carried out by cyclic voltammetry and the studies of electron transfer kinetics were carried on with electrochemical impedance spectroscopy. Systems obtained with aliphatic thiols of different lengths showed an ET mechanism consistent with through‐bond tunneling. Systems obtained from the diazonium salts reduction and with the aromatic thiol showed comparable ET rates. Finally, two aromatic systems that differ only in the type of bond to the gold substrate (Au‐C and Au‐S) were analyzed by scanning tunneling spectroscopy with electrochemical control and a two‐step ET mechanism with partial vibrational relaxation at the redox center was observed in both cases.

"Modo de acción antiherpética de distintas clases de carragenanos aislados del alga roja Gigartina skottsbergii" (2001). Carlucci, María Josefina. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
La evaluación de la actividad antiviral in vitro contra los virus herpes simplex (HSV) tipos l y 2 de las diferentes clases de carragenanos obtenidos del alga roja patagónica Gigartina skottsbergii y sus derivados cíclicos mostró la presencia de varios compuestos con actividad antiherpética. Los estudios de modo de acción y propiedades antivirales se realizaron con tres carragenanos con la mayor potencia antiviral, pertenecientes a cada uno de los distintos tipos estructurales: 1T1, λ-carragenano, 1C1, carragenano K/i, y 1C3, carragenano μ/v. Los tres compuestos mostraron un amplio espectro de actividad antiherpética contra cepas de referencia de HSV-1 y HSV-2, mutantes TK' resistentes a aciclovir y aislamientos clínicos, con un índice de selectividad superior a 1000. La acción antiherpética de estos polisacáridos fue independiente de la célula huésped, la cepa de virus, la multiplicidad de infección y el ensayo de actividad antiviral empleado. Asimismo, en las concentraciones inhibitorias antivirales, los carragenanos carecieron de actividad anticoagulante. Los estudios del mecanismo de acción de 1T1, lC1 y 1C3; sobre la infección de células Vero con HSV-1 se llevaron a cabo analizando su efecto en las distintas etapas del ciclo de multiplicación viral. Su principal blanco de acción fue la adsorción del virus a la célula, interfiriendo con la unión del virión a los receptores primarios, que son los residuos heparan sulfato de proteoglicanos presentes en la superficie celular. No fueron activos en etapas posteriores del ciclo viral, y uno de los carragenanos, 1T1, mostró además propiedades virucidas produciendo inactivación del virión. Para evaluar la capacidad de inducir resistencia antiviral y también caracterizar mejor el blanco de ataque de los compuestos, se realizaron pasajes seriados de HSV-l en células Vero en presencia de concentraciones crecientes de 1C3; y 1T1. Con 1T1, no se indujo resistencia, en tanto que las variantes virales seleccionadas con 1C3 mostraron un muy bajo nivel de resistencia, con valores de CI50 5-10 veces mayores que la cepa parental, y adquirieron la capacidad de formar sincicios en células Vero. El fenotipo sincicial fue independiente de la adquisición de resistencia parcial y se deberia a una alteración en la glicoproteína gB. Los tres carragenanos fueron también efectivos en inhibir la infección de HSV-1 y HSV-2 en astrocitos murinos, importante característica dado el caracter neurotrópico de estos virus. También mostraron efectos moduladores sobre la expresión de la proteína gliofibrilar ácida de los astrocitos. Se han realizado estudios in vivo con 1C3; y 1T1 utilizando el modelo de infección vaginal de ratones BALB/c con HSV-2, encontrándose protección superior al 90% en los animales que recibieron por lo menos dos dosis por via vaginal del carragenano 1T1. El conjunto de estos resultados indican la trascendencia de los carragenanos naturales estudiados como potenciales agentes antivirales, con promisorias posibilidades de aplicación terapéutica en forma tópica.

Abstract:
The evaluation of the antiviral activity in vitro against herpes simplex virus (HSV) types 1 and 2 of different classes of carrageenans obtained from the red patagonian seaweed Gigartina skottsbergii and their cyclic derivatives, showed the presence of many compounds with antiherpetic activity. The studies about the mode of action and the antiviral properties were carried out with the three more active carrageenans, belonging to each one of the different structual types: 1T1, λ-carrageenan, 1C1, K/t carrageenan, and 1C3, μ/v carrageenan. The three compounds showed a broad spectrum of antiherpetic activity against the reference strains of HSV-1 and HSV-2, as well as acyclovir resistant TK' mutants and clinical isolates, with a selectivity index greater than 1000. The antiherpetic activity of these polysaccharides was independent of the host cell, the virus strain, the multiplicity of infection and the antiviral assay. Furthermore, the carrageenans were devoid of anticoagulant activity at the antiviral effective concentrations. The studies of mode of action of 1T1, 1C1 and 1C3 on HSV-1 infected Vero cells were carried out analyzing their effect on the different stages of the virus replication cycle. Virus adsorption to the host cell was the main target of carrageenans, which interfered with virus binding to proteoglycan heparan sulphate residues present at the cell surface. No effect on later stages of the viral cycle were detected, but the λ-carrageenan 1T1 exerted virucidal action leading to virion inactivation. To evaluate the carrageenan ability to induce antiviral resistance and characterize the target of the compounds, serial passages of HSV-1 on Vero cells in the presence of increasing concentrations of 1C3 and lT1 were done. 1T1 did not induce viral resistance, whereas 1C3 selected viral variants with IC50 values 5-10 fold higher than parental strain. The HSV-1 variants arising in the presence of 1C3 acquired the ability to develop syncytia in Vero cells. An alteration on glycoprotein gB could be responsible of the syncytia] phenotype, which was not related to drug-resistance. The three carrageenans were also effective inhibitors of HSV-1 and HSV-2 infection of murine astrocytes, a relevant finding given the neurotropic properties of these viruses. They also showed modulatory effects on the expression of the gliofibrilar acid protein of astrocytes. The carrageenans 1C3 and 1T1 were evaluated for antiviral activity in vivo in a murine model of vaginal infection with HSV-2. More than 90% of the BALB/c mice receiving at least two doses of 1T1 were protected. These results indicate the relevance of natural carrageenans isolated from Gigartina skottbergii as potential antiviral agents, with promising perspectives of topical application.

"Modulación de la actividad de las células ciliadas del órgano de Corti por el sistema eferente olivococlear" (2011). Ballestero, Jimena A.. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
En el órgano de Corti, el epitelio sensorial del sistema auditivo de los mamíferos, las células ciliadas internas (CCIs) transducen los estímulos sonoros a señales eléctricas que son enviadas al sistema nervioso central, mientras que las células ciliadas externas (CCEs) participan del proceso de amplificación y sintonización fina de estos estímulos. La actividad de las CCEs es modulada por una inervación eferente que proviene del tallo cerebral, el sistema olivococlear medial (MOC). Durante el desarrollo, previo al comienzo de la audición, estas fibras eferentes hacen contactos transitorios con las CCIs. En ambos casos, la sinapsis entre las fibras MOC y las células ciliadas es colinérgica, rápida e inhibitoria y está mediada por la activación conjunta del receptor colinérgico nicotínico (nAChR) α9α10 y el canal de potasio SK2. La inervación transitoria a las CCI desaparece completamente luego del comienzo de la audición, así como la expresión de la subunidad α10 y la del canal SK2. En el presente trabajo se estudiaron las características moleculares y funcionales de la sinapsis entre estas fibras MOC y las células ciliadas de la cóclea. Para esto se realizaron registros electrofisiológicos en las CCIs y CCEs presentes en preparaciones del órgano de Corti del ratón en distintos periodos postnatales. En primer lugar, se estudió el rol de la subunidad α10 en las respuestas colinérgicas de las células ciliadas. Se realizó la caracterización biofísica, farmacológica y funcional de estas corrientes en ratones modificados genéticamente que carecían de la subunidad α10 o que la expresaban en forma constitutiva. Se demostró que la subunidad α10 es necesaria para la expresión de las respuestas colinérgicas normales tanto antes como después del comienzo de la audición. Se demostró también que la expresión constitutiva de esta subunidad no es suficiente para mantener las respuestas colinérgicas en las CCIs luego del comienzo de la audición. Estos resultados indican que en este período del desarrollo postnatal, existirían factores que regulan negativamente la expresión funcional del nAChR α9α10 en las CCIs. Por otro lado, se estudiaron las propiedades de la transmisión sináptica entre las fibras MOC y las CCEs mediante la estimulación eléctrica de estas fibras eferentes. Se demostró que la eficacia de la sinapsis MOC-CCEs es muy baja a frecuencias bajas de estimulación (1 Hz) pero que la tasa de respuestas aumenta significativamente al aumentar la frecuencia de estimulación (50-100Hz) debido a la acción conjunta de los procesos de facilitación presináptica y sumación de las corrientes postsinápticas. Esta característica de la sinapsis MOC-CCEs es consistente con la dependencia que presentan las respuestas a nivel del nervio auditivo con la frecuencia de activación del sistema eferente MOC y sugiere que la dinámica de esta sinapsis modula la magnitud del efecto inhibitorio producido por este sistema. Esta hipótesis es sustentada, además, por los resultados obtenidos en ratones que poseen una mutación puntual (L9’T) en la subunidad α9 que le confiere al nAChR α9α10 una ganancia de función, a saber, tiene una afinidad aparente mayor por la acetilcolina y un tiempo de actividad más prolongado. Consistentemente, la cinética de las respuestas sinápticas producidas por estimulación de alta frecuencia en la sinapsis MOC-CCIs de los ratones L9’T resultó significativamente más lenta que la de los ratones salvajes y esto se correlaciona con el cambio en la cinética de inhibición de la función coclear ante la activación del sistema eferente observado in -vivo en estos animales.

Abstract:
In the Organ of Corti, the sensory epithelia of the of the mammalian auditory system, inner hair cells (IHCs) transduce sound stimuli into electrical signals that are conveyed to the central nervous system, while outer hair cells (OHCs) participate in the amplification y fine tuning of these stimuli. OHC’s activity is modulated by an efferent innervation that projects from the brainstem, the medial olivocochlear system (MOC). During development, before the onset of hearing, these efferent fibers make transient contacts with the IHCs. In both cases the synapse between the MOC fibers y the hair cells is cholinergic, fast y inhibitory y is mediated by the combined activation of the α9α10 cholinergic nicotinic receptor (nAChR) y the SK2 potassium channel. The transient innervation to the IHCs completely disappears after the onset of hearing, as does the expression of the α10 subunit y the SK2 channel. In the present work we studied the functional y molecular characteristics of the synapse between the MOC fibers y the hair cells. To accomplish this, electrophysiological recordings were carried out in IHCs y OHCs present in acutely isolated organs of Corti from mice at different postnatal ages. First, we studied the role of the α10 subunit in the hair cell’s cholinergic responses. A biophysical, pharmacological y functional characterization of these currents was carried out in genetically modified mice that either lacked the α10 subunit or expressed it constitutively. It was demonstrated that the α10 subunit is necessary for the expression of normal cholinergic currents both before y after the onset of hearing. It was also shown that the constitutive expression of this subunit is not sufficient to maintain cholinergic responses in IHCs after the onset of hearing. These results indicate that in this period of postnatal development, there might be factors that down-regulate the functional expression of the α9α10 nAChR in the IHCs. In addition, the properties of synaptic transmission between the MOC fibers y the OHCs were studied by electrical stimulation of the efferent fibers. It was demonstrated that the synaptic efficacy of the MOC-OHC synapse is very low at low stimulation frequencies (1 Hz) but that the response rate increases significantly when the stimulation frequency is increased (50-100 Hz), due to the combined effect of presynaptic facilitation y summation of the postsynaptic currents. This characteristic of the MOC-OHC synapse is consistent with the dependence of the auditory nerve responses with the frequency of activation of the MOC efferent system y suggests that the dynamics of this synapse modulates the magnitude of the inhibitory effect exerted by this system. This hypothesis is further supported by the results obtained using mice that bear a point mutation in the α9 subunit (L9’T) that confers a gain of function to the α9α10 nAChR, namely, an increased affinity for acetylcholine y a longer period of activity. Consistently, the kinetics of the synaptic responses evoked by high frequency stimulation at the MOC-IHC synapse in the L9’T mice was significantly slower than that of the wild type mice. This is in agreement with the change in the kinetics of cochlear function inhibition by the efferent system observed in-vivo.

"Modulación de la expresión de genes homeóticos en el desarrollo de la glándula mamaria murina" (1997). Srebrow, Anabella. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
Los genes homeóticos codifican para reguladores transcripcionales involucrados en la formación de patrones y las decisiones de destino celular durante la embriogénesis. Recientemente, ha despertado gran interés la función de dichos genes en tejidos adultos en continuo desarrollo así como también en procesos tumorigénicos. La mayor parte del crecimiento y morfogénesis de la glándula mamaria ocurre durante la vida subadulta y adulta del animal y ciertos estadios de la glándula postnatal presentan características de tipo embrionarias. Regulación de fomación de patrones, diferenciación celular e interacciones epitelio-estroma tienen lugar una vez finalizada la embriogénesis y reocurren durante cada ciclo de preñez, lactancia e involución. Debido a que la matriz extracelular influencia el desarrollo funcional y morfogenético de la glándula mamaria, investigamos si las señales provenientes de dicha matriz podrían estar involucradas en la expresión y regulación de genes homeóticos. Mediante una estrategia basada en reacciones en cadena de polimerasa, identificamos la expresión de 5 genes homeóticos pertenecientes a dos "clusters" del complejo Hox, en células mamarias murinas en cultivo. Un gen de cada uno de estos "clusters", Hoxa-1 y Hoxb-7, fue elegido para una caracterización más profunda. Encontramos que Hoxb-7 se expresa tanto en cultivo como in situ, donde su expresión es regulada a lo largo del desarrollo glandular y se localiza en el epitelio mamario. Hoxa-1 no se expresa en ningún estadio del desarrollo de la glándula murina normal pero sí se expresa en algunos tumores mamarios y en células mamarias funcionales, no malignas, cultivadas sobre plástico de cultivo. La expresión de ambos genes es reprimida cuando las células son cultivadas sobre una membrana basal reconstituída. Mientras que la regulación negativa de Hoxb-7 requiere estrictamente la presencia de membrana basal y cierta conformación celular, la de Hoxa-1 se logra mediante el cultivo de las células sobre un sustrato inerte antiadhesivo que permite una reorganización del citoesqueleto y concomitantemente cambios de morfología celular. En celulas tumorales, la expresión de Hoxb-7 es prácticamente indetectable y la expresión de Hoxa-1 no es regulada por ninguno de estos factores microambientales.

Abstract:
Homeobox-containing genes encode transcriptional regulators involved in cell fate and pattern formation during embryogenesis. Recently, their role in continuously developing adult tissues as well as in tumorigenesis has also become a subject of interest. The mammary gland undergoes most of its growth and morphogenesis in the subadult and adult animal and certain stages of the postnatal gland exhibit embryonic-like features. Regulation of pattern formation, cell differentiation and epithelial-stromal interactions take place after completion of embryogenesis and reoccur during each cycle of pregnancy, lactation and involution. Because the extracellular matrix is known to influence both functional and morphological development of the mammary gland, we asked whether the extracellular matrix signaling could be involved in the expression of homeobox genes. Using a polymerase chain reaction based-strategy, five members of two Hox gene clusters were shown to be expressed in cultured mouse mammary cells. One gene from each cluster, Hoxa-1 and Hoxb-7, was chosen for further analysis. We found that Hoxb-7 is expressed both in culture and in sihr, where it is developmentally regulated and localized to the mammary epithelium. Hoxa-1 is not expressed at any stage of the normal mammary gland but was shown to be expressed in some mammary tumors as well as in non-malignant and functional mammary cells on tissue culture plastic. The expression of both genes was suppressed when cells were cultured on a reconstituted basement membrane. Whereas Hoxb-7 strictly required the basement membrane and a certain cellular conformation for suppression, Hoxa-1 down-regulation could be mimicked by culturing the cells on an inert substratum (polyHEMA) that allows reorganization of actin cytoskeleton and thus changes in cell shape. In malignant cells the expression of Hoxb-7 was practically undetectable and Hoxa-1 expression was not responsive to any of these microenvironmental regulators.

"Modulación de la expresión del gen MTND4 mitocondrial mediada por la actividad del CFTR" (2009). Valdivieso, Angel Gabriel. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
La Fibrosis Quística (FQ) es una enfermedad autosómica recesiva producida por mutaciones en el gen que codifica el canal de cloruro CFTR. Mediante la metodología de “Differential Display” (DD) detectamos que la expresión del gen mitocondrial MTND4 está regulada negativamente en FQ. MTND4 es un gen que codifica para la subunidad ND4 del Complejo I mitocondrial (CIm). Esta subunidad es fundamental para la correcta actividad del CIm. Nuestro objetivo principal fue determinar si la reducción de la expresión de MTND4 en FQ induciría una falla en la actividad del CIm. Primero, validamos los resultados del DD mediante RT-PCR semi-cuantitativa en células FQ (CFDE) así como también en células donde la expresión del CFTR había sido corregida (CFDE/6RepCFTR) y en células CFDE/6RepCFTR tratadas con inhibidores de la actividad del CFTR (glibenclamida y CFTR(inh)- 172). A su vez, medimos la actividad del CIm mediante la técnica “Blue Native- PAGE”, en mitocondrias extraídas desde diferentes modelos de células FQ. Así, observamos una disminución significativa de la actividad del CIm en los distintos modelos FQ. También detectamos un aumento en la producción de especies reactivas de oxígeno (ROS) en células FQ, mediante la sonda diacetato de 2’,7’-diclorodihidrofluoresceína (DCFH-DA). Finalmente, medimos el número de copias de ADN mitocondrial (ADNmt) mediante “Real-Time”-PCR para determinar si existía una disminución en el número de copias que pudiese explicar la reducción de la expresión de MTND4. Sin embargo, no encontramos diferencias significativas entre las células FQ y sus controles. Nuestros resultados sugieren que existe una relación causal entre la falla del CFTR y la disminución de la expresión de MTND4. Esta disminución en la expresión de MTND4 está acompañada de una reducción en la actividad del CIm y por un aumento en la producción de ROS, lo que podría tener un rol trascendental en los procesos inflamatorios y apoptóticos observados en FQ, para los cuales no se conocen los mecanismos ni las implicancias fisiopatológicas.

Abstract:
Cystic fibrosis (CF) is an autosomal recessive disease caused by mutations in the gene encoding CFTR chloride channel. By using the "Differential Display” (DD) methodology, we detected that MTND4 gene expression is downregulated in CF. MTND4 is a mitochondrial gene encoding for the ND4 subunit of mitochondrial Complex I (mCI). This subunit is essential for correct activity of mCI. Our main objective was to determine whether reduced expression of MTND4 in CF induces a failure in the activity of the mCI. First, we validate the DD results by semi-quantitative RT-PCR in CF cells (CFDE) as well as in CFDE cells where CFTR expression has been corrected (CFDE/6RepCFTR) and in CFDE/6RepCFTR cells treated with inhibitors of the CFTR activity (glibenclamide and CFTR(inh)-172). In addition, we measured the mCI activity by using the Blue Native-PAGE technique, on mitochondria extracts from different CF models cells. Thus, we observed a significant decrease in the mCI activity in the different CF models. We also detected, through diacetate 2',7'- dichlororofluorescein probe (DCFH-DA), an increase in the production of reactive oxygen species (ROS) in the different CF cells. Finally, we measured the copy number of mitochondrial DNA (mtDNA) by Real-Time-PCR to determine if there was a decrease in the number of copies that could explain the reduction in the MTND4 expression. However, we found no significant differences between the CF cells and their controls. Our results suggest a causal relationship between CFTR failure and MTND4 decreased expression. This decrease in the MTND4 expression is accompanied by a reduction in the mCI activity and an increased ROS production, which could have an important role in inflammatory and apoptotic processes observed in CF, for which there are no known mechanisms and pathophysiological implications.

"Modulación de la funcionalidad y sobrevida de neutrófilos humanos por fibrinógeno a traves de beta sub 2 integrinas : análisis de los caminos transduccionales involucrados" (2002). Rubel, Carolina Julieta. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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La regulación de los procesos inflamatorios ocupa un lugar central en el mantenimiento de la homeostasis, ya sea durante el proceso de eliminación del agente agresor, durante las etapas posteriores de reparación de tejidos, o durante los procesos inflamatorios crónicos. El evento más importante en un proceso inflamatorio agudo lo constituye el acúmulo de neutrófilos (PMN) en el tejido injuriado. Durante estos procesos diversos factores como citoquinas, quemoquinas, agentes quimiotácticos (C5a, C3a), productos generados de la destrucción de las bacterias y factores del sistema de coagulación generan en los PMN una serie de cambios fenotípicos y morfológicos que llevan a la activación de los mismos y a su migración hacia los focos inflamatorios: en un primer momento los PMN interaccionan con el endotelio capilar a través de moléculas de adhesión denominadas L-selectinas, que les permiten unirse a sus paredes; luego dicha interacción se hace más firme a través de otras moléculas de adhesión como son las β2-integrinas. Aunque este es proceso fisiológico que tiende a mantener la homeostasis, bajo ciertas circunstancias, la interacción del endotelio con los PMN, células con un alto potencial citotóxico, puede llevar al daño endotelial y tisular. Por otra parte, las integrinas no sólo son responsables del reclutamiento leucocitario sino que desencadenan también diversas señales intracelulares. El fibrinógeno (Fbg), componente central del sistema de coagulación y proteína de fase aguda, es uno de los ligandos fisiológicos de la Bgintegrina Mac-l, CR3 o CD11b/CD18, presente en la superficie de los PMN. El objetivo del trabajo fue analizar si la interacción del Fbg soluble (sFbg) con los PMN activados durante un proceso inflamatorio, es capaz de modular su funcionalidad y sobrevida. Los resultados obtenidos permiten concluir que cuando los PMN han recibido señales inflamatorias se modifica la conformación del CDllb/CD18, de tal forma que aumenta su avidez por el sFbg, presente en el plasma o que ha trans-sudado a sitios inflamatorios. Dicha interacción resulta en la activación funcional de los PMN y en la inhibición de su mecanismo apoptótico. Así los PMN presentan una mayor actividad fagocítica y citotóxica y una mayor capacidad para volcar el contenido de sus gránulos con enzimas microbicidas y liticas. Estos resultados implican una conexión entre la cascada de coagulación y la respuesta inflamatoria. Sin embargo, los productos de degradación del sFbg pierden su actividad reguladora, resguardando procesos que descontrolados pueden tomarse sumamente dañinos para el huésped. Esta modulación de la actividad biológica no es más que la expresión de señales intracelulares específicas que resultan del balance de los distintos estímulos recibidos por las células. Aqui también se demuestra que la modulación de los PMN por el sFbg está mediada por una secuencia ordenada de fosforilaciones en residuos de tirosina de distintas proteinas, fundamentalmente la "Focal Adhesion Kinase" o Quinasa de Adhesión Focal (FAK) y la "extracellular regulated kinase" ERKl/2, proteína perteneciente a la familia de las "mitogen activated protein kinases" o proteinas quinasas activadas por mitógenos (MAPK). La activación de esta cascada juega un papel central en la inducción de degranulación, el aumento de la fagocitosis y el retardo de la apoptosis. Estos hallazgos aportan evidencias a favor de que la activación de la proteína ERKl/2 está asociada con un aumento en la actividad biológica y una disminución en los procesos de muerte celular en los PMN. El mecanismo apoptótico involucra además otras señales intracelulares, como la inducción de distintos factores nucleares y genes. Los factores de transcripción NF-kB son una familia de proteinas capaces de unirse a sitios reguladores del DNA modulando la expresión de diferentes genes entre ellos varios anti-apoptóticos. En esta tesis se demuestra que en los PMN el sFbg también activa el NF-kB, en forma secuencial a la activación de la ERKl/2 y que la translocación al núcleo del NF-kB, es responsable de la inhibición de la apoptosis. El conocimiento detallado de estos caminos intracelulares es de suma importancia para entender y, eventualmente, intervenir farrnacológicamente en enfermedades con un componente inflamatorio importante.

"Modulación de la función tiroidea por radiación y factores de crecimiento" (2003). Agote Robertson, Marcos. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
El trabajo de investigación realizado en la presente tesis doctoral tuvo dos objetivos principales: l. la investigación de la posible aplicación de radiosensibilizadores en el tratamiento del cáncer de tiroides o el hipertiroidismo, con radioiodo. 2. Elucidar el rol de las diferentes isoformas del TGF-β en la regulación de la función y proliferación celular tiroidea en células normales y tumorales con distintos grados de diferenciación y la variación de su expresión durante la evolución y prevención del bocío. Los resultados pueden resumirse de la siguiente manera: l. Estudios in vivo en ratas normales y bociosas demostraron que la administración de nicotinamida incrementó la radiodestrucción de la tiroides causada por el 13l-I. Esta acción radiosensibilizadora no está relacionada con mecanismos de poli-ADP ribosilación de proteínas nucleares, proceso involucrado en la reparación del ADN dañado. La nicotinamida produjo un incremento del flujo sanguíneo tiroideo y por lo tanto, postulamos que esto a su vez incrementaría la oxigenación tisular, aumentando asi la producción de radicales libres, altamente dañinos para las células. Para confirmar esta última hipótesis, fueron analizadas las actividades de diversas enzimas y la concentración de algunos compuestos relacionados con el metabolismo de los radicales libres. Nuestros resultados demuestran que la administración de nicotinamida y radioiodo causa un aumento significativo en la producción de peróxidos orgánicos y en la expresión de la eNO sintasa. No ocurrió lo mismo con las actividades de SOD (superóxido dismutasa), catalasa y glutatíón peroxidasa. Estos resultados abren la posibilidad de la utilización de la nicotinamida como radiosensibilizador de la acción del radioiodo en las terapias antitiroideas. 2a. Estudios in Vitro Las 3 isofonnas del TGF-β causaron una inhibición de magnitud similar en la proliferación de células normales tiroidas de la línea FRTL5. Un incremento progresivo a la resistencia a esta acción inhibitoria encontramos en las líneas tumorales, de acuerdo con el grado creciente de pérdida de funciones diferenciadas tiroideas: cáncer tiroideo folicular humano (WRO) < cáncer papilar humano(NPA) < cáncer tiroideo indiferenciado humano (ARO). Notamos, asimismo que las isoformas 2 y 3 son más potentes, en líneas generales, que la l. 2b. Estudios in Vivo La expresión de la proteína TGF-β3 se incrementó a medida que evolucionaba el bocio. La administración simultánea de 6-iodo-delta lactona del ácido araquidónico inhibió la formación del bocio ydisminuyó la expresión del TGF-β3. La inyección de ioduro de potasio en conjunto con un inhibidor de la peroxidasa tiroidea, mostró que no redujo la formación del bocio ni la expresión de la isoforma 3. Per se, ni el ioduro ni la iodolactona alteraron los niveles de expresión del TGF-β3 Estos resultados confirman el rol de la iodolactona en la autorregulación tiroidea y nos permiten descartar un rol para el TGF-β3 en este mecanismo.

Abstract:
The research work performed in the present Doctoral Thesis deals with two main objectives: l. to investigate the possible applicaction of radiosensitizers in the treatment of thyroid cancer and hyperthyroidism with radioiodine. 2. To clarify the role of the isoforms of TGF-β in the regulation of thyroid cell proliferation and function in normal and tumoral cells with distinct degrees of undifferentiation, and the variations of their expression in the course of goiter induction and involution. The results obtained can be summarized as follows: l. In vivo studies in rats demonstrated that the administration of nicotiamide to normal rats increase the degree of thyroid ablation produced by different doses of 131-I. Similar results were obtained with rats bearing goiter induced by the previous administration of a goitrogen. The radiosensitizing action of nicotinamide is not related to the inhibition of poli-ADP ribosylation of nuclear proteins, a biochemical pathway involved in DNA repair. Nicotinamide produced a very significant increase in thyroid blood flow, and therefore we postulated that this would in turn increase tissue oxygenation, thereby causing a greater production of free radicals, responsible for the greater tissue damage. In order to explore this latter hypothesis the activities of varios enzymes and compounds related to feer radical metabolism were assayed. Our results demonstrated that simultaneous administration of nicotinamide and radioiodine caused a significant increase in the production of organic peroxides and the acitivty of the eNO synthase. No significant changes were observed in SOD (superoxide dismutase), catalase and glutathion peroxidase. These results open the possibility of applying the simultaneous use of radioiodine and nicotinamide to clinical trials. 2a. In Vitro Studies The three isoforms of TGF-β caused a similar degree of inhibition of normal thyroid cell proliferation (FRTL5). A progressive increase in the resistance to this effect was observed as the degree of undifferentiation increased: human thyroid follicular cancer (WRO) < human papillary cancer (NPA) < undifferentiated thyroid cancer (ARO). A tendency to show that isoforms 2 and 3 are more potent inhibitors than the isoform l was observed. 2b. In Vivo Studies The expression of the protein of TGF-β3 was increased during goiter induction. The simultaneous administration of 6-iodo-delta lactone of arachidonic acid inhibited goiter growth and decreased the expression of TGF-β3. The injection of iodide plus a blocker of iodide organification, showed no significant action on both goiter growth and TGF-β3 expression. Neither iodide nor iodolactone by themselves caused a significant increase in the expression of TGF-β3 These results confirm the role of iodolactone in thyroid autoregulation and allow us to discard the participation ofTGF-β3 in this mechanism.

"Modulación de la localización subcelular de factores nucleares por proteínas TPR" (2015-03-27). Mazaira, Gisela Ileana. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
Los dominios TPR están constituidos secuencias en tándem de 34 aminoácidos organizadas en α-hélices antiparalelas. Las proteínas TPR mejor caracterizadas son las que forman complejos con receptores de esteroides (REs) vía la heat-shock protein de 90-kDa, Hsp90, afectando su plegamiento y ensamblado. Nuestro laboratorio demostró que las inmunofilinas FKBP51 y FKBP52 son factores TPR que regulan antagónicamente la actividad transcripcional y localización subcelular de GR y MR. El objetivo de esta tesis fue estudiar el efecto de otras proteínas TPR como PP5, SGT1α y 14-3-3σ sobre GR y AR. Demostramos que PP5 favorece la retención nuclear de REs, 14-3-3σ retrasa la importación y acelera la exportación, mientras que SGT1α no afecta su distribución subcelular, aunque inhibe la actividad transcripcional de ambos receptores. En tal sentido, PP5 y 14-3-3σ muestran una respuesta bifásica, es decir, un aumento leve de la expresión estimula la transcripción, pero se inhibe con niveles más altos. Por ende, el balance de expresión de estos factores TPR debería afectar casos como el cáncer prostático en donde estas proteínas aumenta su expresión pudiendo potencialmente afectar el balance de actividad entre AR y GR, lo que influirá en el desarrollo y progresión de la patología. Al presente no existen drogas específicas para cada proteína TPR, por lo que realizamos un abordaje farmacológico que las afecte indirectamente usando como blanco a la chaperona Hsp90 con la que forman una unidad estructural y funcional. Estudiamos una serie de compuestos diseñados por modelado computacional como potenciales inhibidores de la actividad ATPasa de Hsp90, la que siempre se ha considerado clave para su función biológica. Algunos compuestos son bases de Schiff derivadas del 2,4-dihidroxibenzaldehido o del 5-cloro-2,4-dihidroxibenzaldehido, otros son derivados del resorcinol. Como control se usó geldanamicina, una benzoquinona ansamicina que es un conocido inhibidor de Hsp90. En contraste con el efecto de esta droga, la importación de REs no se vio afectada por las drogas sintéticas. No obstante, varias de ellas inhibieron la actividad de ATPasa de la chaperona y promovieron la pérdida de viabilidad de células tumorales prostáticas, mostrando en algunos casos efectos comparables al de geldanamicina. Ninguno de estos efectos guardó relación directa con la capacidad inhibitoria de ATPasa o la estructura química del compuesto. Nuestros resultados demuestran que tanto la localización subcelular como la actividad biológica de los REs se ve regulada por el balance de expresión de las proteínas TPR con las que interactúan. Además, se demuestra que, contrario al dogma dominante en la literatura, la actividad de ATPasa de Hsp90 no guarda correlación directa con tales efectos, a la vez que se describen nuevas drogas inhibitorias.

Abstract:
TPR domains consist of tandem arrangements of 34 amino acids organized in antiparallel α-helices. The best characterized TPR proteins are those able to form complexes with steroid receptors (SRs) via the heat-shock protein of 90 kDa, Hsp90, affecting their folding and assembly. Our laboratory showed that the immunophilins FKBP51 and FKBP52 are TPR factors that regulate transcriptional activity and subcellular localization of GR and MR in an antagonistic fashion. The aim of this thesis was to study the effect of other TPR proteins such as PP5, SGT1α and 14-3-3σ on GR and AR action. We demonstrate that PP5 promotes nuclear retention of SRs, 14-3-3σ delayed both nuclear import and nuclear export rates of SRs, while SGT1α shows no affect on the receptor subcellular distribution. Nonetheless, SGT1α inhibits the transcriptional activity of both receptors. In this sense, PP5 and 14-3-3σ show biphasic response, that is, a slight increase in expression stimulates transcription, but transcription is inhibited by higher levels of expression. Therefore, the expression balance between these TPR factors should influence cases like prostate cancer, where the balance of activity between AR and GR affects the development and progression of the pathology. Because there are no specific drugs for each TPR protein, we performed a pharmacological approach to indirectly affect them using the Hsp90 chaperone partner as target.. We studied a series of compounds designed by computer modeling as potential inhibitors of the ATPase activity of Hsp90, which has always been considered key to the biological function of Hsp90. Some compounds are Schiff bases derived from 2,4-dihydroxybenzaldehyde and 5-chloro-2,4-dihydroxybenzaldehyde, others are resorcinol derivatives . Geldanamycin, a known benzoquinone ansamycin that inactivates Hsp90, was used as control. In contrast to geldanamycin, the import of SRs was not affected by the synthetic drugs. Nevertheless, they did affect tumor cell viability and inhibited the ATPase activity of the chaperone being as effective as geldanamycin itself. However, these effects were not directly related to their ATPase inhibitory activity. Our results demonstrate that both the subcellular localization and the biological activity of the SRs are regulated by the expression balance of their interacting TPR domain proteins. Furthermore, it is shown that the ATPase activity of Hsp90 is not directly related to these effects. A novel set of inhibitory compounds is also described.

"Modulación de la memoria y osmorregulación en chasmagnathus : relación funcional y papel del sistema angiotensinérgico" (1999). Delorenzi, Alejandro. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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"Modulación de las propiedades ópticas de nanocristales semiconductores (Quantum Dots) por modificación superficial : Aplicaciones" (2012). Menéndez, Guillermo Oscar. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
El objetivo de esta tesis es el desarrollo de nanoherramientas basadas en nanopartículas semiconductoras luminiscentes (Quantum Dots, QDs) mediante su modificación superficial. Esto incluye la creación de elementos de control de las propiedades ópticas de las nanopartículas así como también el diseño de métodos de unión específica a biomoléculas e internalización en células. Con este fin, se sintetizaron una serie de tricarbocianinas simétricas y asimétricas como sensores fluorescentes de Zn(II) y pH, ópticamente activos en la zona del infrarrojo cercano (Near Infrared Region, NIR) del espectro de radiación. Se trabajó en esta zona del espectro debido a las múltiples ventajas para su aplicación en biomedicina, microscopía de fluorescencia o química de materiales, ya que ofrece mínima interferencia de absorción y fluorescencia con muestras biológicas y una alta penetración en tejidos, entre otras. Asimismo, los fluoróforos obtenidos fueron conjugados con diferentes plataformas, entre las que se incluyen el uso de monocapas autoensambladas, dendrímeros y nanopartículas fluorescentes (Quantum Dots) y de oro. Se describe la síntesis, caracterización estructural, propiedades ópticas y funcionamiento de los sensores en solución y en dichos sistemas supramoleculares. Finalmente, se diseñaron y desarrollaron sensores de pH fluorescentes basados en Quantum Dots conjugados con fluoróforos, uno de los cuales fue utilizado en microscopía confocal y de tiempo de vida media de fluorescencia para la marcación específica en células con el fin de estudiar procesos celulares in‐vivo. Este sistema se presenta como un prototipo de sensado celular basado en determinaciones resueltas en el tiempo.

Abstract:
The aim of this thesis is the development of nanotools based on luminescent semiconductor nanoparticles (Quantum Dots, QDs) by means of its surface modification. This approach includes the development of control elements of the optical properties of the nanoparticles, besides the design of methods for specific recognition of biomolecules and cell internalization. Several symmetric and asymmetric tricarbocyanines dyes were synthesized as fluorescent sensors for Zn(II) and pH, which are active in the near infrared (NIR) region of the electromagnetic spectrum. Emissive dyes in this region of the radiation spectrum have multiple advantages regarding their application in biomedicine, fluorescence microscopy and chemistry of materials. In the NIR region, the radiation is relatively poorly absorbed by biomolecules and can penetrate deeply into tissues. Moreover, there is also less cellular autofluorescence in this region. In addition, the dyes synthesized were conjugated to different platforms, such as self‐assembled monolayers, dendrimers, Quantum Dots and gold nanoparticles. The synthesis, structural characterization, optical properties and performance of fluorescent sensors both in solution and in such supramolecular systems is described. A novel pH fluorescent sensor based on a pH‐sensitive dye conjugated to Quantum Dots was developed. The nanoprobe was used to study the cellular processes in vivo by means of confocal and fluorescence lifetime imaging microscopy. The fluorophore‐ QD conjugate nanosensor is a prototype of a series of lifetime‐based cellular sensors.

"Modulación de los receptores GABA Ap1 por especies reactivas del oxígeno y benzodiazepinas" (2015-03-26). Beltrán González, Andrea Natalia. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
Las especies reactivas del oxígeno (ROS) se asocian generalmente con estrés oxidativo celular, pero también tienen un importante rol como mensajeros celulares en la señalización redox, por ejemplo, modulando la actividad de los receptores de neurotransmisores y canales iónicos. Hasta el momento no se habían demostrado acciones directas de las ROS sobre los receptores GABAA. En este trabajo se estudiaron los efectos de las ROS sobre la función del receptor GABAAρ1. Se expresaron receptores homoméricos GABAAρ1 humanos en oocitos de Xenopus laevis y se registraron electrofisiológicamente las respuestas evocadas por GABA en presencia o ausencia de ROS. Las respuestas GABAAρ1 se potenciaron significativamente en presencia de H2O2, en forma reversible y dosis dependiente. Los efectos potenciadores se atenuaron en presencia de un scavenger de radicales libres, ácido lipoico, y un inhibidor de la reacción de Fenton, deferoxamina. Para identificar los residuos involucrados en las acciones de las ROS se realizaron ensayos de protección química de cisteínas con agentes selectivos de sulfhidrilos y mutagénesis sitio dirigida. Cada subunidad ρ1 contiene solo tres residuos de cisteína, dos extracelulares en el Cys-loop (C177 y C191) y una intracelular (C364) en el bucle TM3-TM4. La sustitución de la C364 por alanina o serina generó receptores mutantes completamente insensibles a la potenciación por ROS. Las cisteínas del Cys-loop no resultaron esenciales para la modulación por ROS. Nuestros resultados muestran que las ROS potencian la función de los receptores de GABAAρ1 y que la cisteína intracelular C364 es el sensor para las acciones de ROS. Por otro lado, varios subtipos de receptores GABAA son modulados alostéricamente por benzodiazepinas (BZD), drogas ampliamente usadas como ansiolíticos, hipnóticos sedantes y anticonvulsivos. Se identificó un sitio de unión a BDZs de alta afinidad y al menos tres sitios adicionales de baja afinidad en variantes heteroméricos y homomericos de receptores GABAA. Sin embargo, nunca se había reportado la modulación de receptores GABAAρ1 por BDZs y durante mucho tiempo se los asumió como completamente insensibles. En el presente estudio, se expresaron heterólogamente receptores GABAAρ1 en oocitos y se registraron las respuestas evocadas por GABA en presencia y ausencia de BDZs. El diazepam y 4'-Cl diazepam modularon las respuestas GABAAρ1 en el rango micromolar de forma reversible, dependiente de la concentración e independiente del voltaje. El diazepam potenció las corrientes de Cl- evocadas por GABA y el 4'- Cl diazepam produjo efectos bifásicos dependiendo de la concentración de GABA, mientras que Ro15-4513 y alprazolam actuaron como moduladores negativos. Las acciones de las BDZs resultaron insensibles a flumazenil. Otras BZDs no mostraron actividad significativa en condiciones experimentales equivalentes. Nuestros resultados sugieren que las BZDs pueden modular la función del receptor GABAAρ1 de forma selectiva y diferencial.

Abstract:
Reactive oxygen species (ROS) are normally involved in cell oxidative stress but also play a role as cellular messengers in redox signaling, for example modulating the activity of neurotransmitter receptors and ion channels. However, the direct actions of ROS on GABAA receptors were not previously demonstrated. In the present work, we studied the effects of ROS on GABAAρ1 receptor function. Human homomeric GABAAρ1 receptors were expressed in Xenopus laevis oocytes and GABA-evoked responses electrophysiologically recorded in the presence or absence of ROS. GABAAρ1 receptor-mediated responses were significantly enhanced in a dose-dependent and reversible manner by H2O2. Potentiating effects were attenuated by a free radical scavenger, lipoic acid, or an inhibitor of the Fenton reaction, deferoxamine. Chemical protection of cysteines by selective sulfhydryl reagents and site-directed mutagenesis studies were used to identify protein residues involved in ROS actions. Each ρ1 subunit contains only three cysteine residues, two extracellular at the cys loop (C177 and C191) and one intracellular (C364) at the TM3-TM4 linker. Mutant GABAAρ1 receptors in which C364 was exchanged by alanine or serine were completely insensitive to ROS potentiation implying that this site, rather than a cystein in the Cys-loop, is essential for ROS modulation. Our results show that the function of GABAAρ1 receptors is enhanced by ROS and that the intracellular C364 is the sensor for ROS actions. On the other hand, many GABAA receptor subtypes are allosterically modulated by benzodiazepines (BDZs), which are drugs extensively used as anxiolytics, sedative-hypnotics and anticonvulsants. One high-affinity site and at least three additional low-affinity sites for BDZ recognition have been identified in several heteromeric and homomeric variants of the GABAA receptors. However, the modulation of homomeric GABAAρ1 receptors by BDZs was not previously revealed, and these receptors, for a long a time, were assumed to be fully insensitive to the actions of these drugs. In the present study, GABAAρ1 receptors were heterologously expressed in oocytes and GABA-evoked responses electrophysiologically recorded in the presence or absence of BDZs. GABAAρ1 receptor-mediated responses were modulated by diazepam and 4´-Cl diazepam in the micromolar range, in a concentration-dependent, voltage-independent and reversible manner. Diazepam produced potentiating effects on GABA-evoked Cl- currents and 4´-Cl diazepam induced biphasic effects depending on the GABA concentration, whereas Ro15-4513 and alprazolam were negative modulators. BDZ actions were insensitive to flumazenil. Other BDZs showed negligible activity at equivalent experimental conditions. Our results suggest that GABAAρ1 receptor function can be selectively and differentially modulated by BDZs.

"Modulación de oncogenes en cancer mamario humano" (1996). Mladovan, Alejandro G.. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
El cáncer de mama es el tumor más frecuente en el sexo femenino afectando en la actualidad a una de cada diez mujeres. La complejidad de esta patología y el escaso conocimiento acerca de su etiología y desarrollo dificultan el entendimiento fisiopatológico de dicho desorden y, por consiguiente, la prevención y el tratamiento. Los estudios diferenciales sobre la proliferación y los mecanismos moleculares involucrados en los procesos de duplicación celular en células normales y neoplásicas aportan nuevas ideas para la comprensión del desarrollo de esta enfermedad. En tal sentido, los trabajos realizados en la presente Tesis tuvieron como principal objetivo estudiar diversos par metros involucrados en la proliferación de células mamarias humanas bajo la acción de hormonas peptídicas y de agentes que actúan como promotores tumorales. De la amplia gama de señales moleculares se analizaron especialmente aquellas relacionadas con la expresión de proto-oncogenes nucleares y la activación de ciertas kinasas que participan en la vía de señales que regulan la expresión de dichos genes. Estos estudios se realizaron utilizando como modelo de trabajo diversas líneas celulares, principalmente la línea no tumorigénica establecida a partir de tejido mamario humano normal, MCF-10A, su contraparte transformada con el oncogén H-ras, MCF-10T y líneas neoplásicas de mama humana ampliamente descriptas en la literatura como MCF-7, MDA-453 y SKBR3. La caracterización celular y molecular de MCF-10T evidenció la presencia de un gen H-ras mutado en el codón 12 y la sobre-expresión de dicho gen. Si bien se comprobó que MCF-10T es capaz de proliferar en forma independiente del anclaje, su duplicación es inhibida por la alta densidad celular siendo incapaz de proliferar en forma estratificada. Las células provenientes de tejido normal evidenciaron una tasa proliferativa mayor que las de origen neoplásico en condiciones de cultivo favorable, mientras que células no transformadas como las MCF-10A no sobreviven en ausencia de nutrientes. De los agentes que promueven la proliferación en células MCF-10, el EGF ejerció un potente efecto mitogénico seguido por el IGF-I y la insulina a altas dosis. Los estudios determinaron que en estas células el EGF y el PMA, pero no la insulina o el IGF-I, son capaces de aumentar los niveles de ARNm del gen c-fos. Los estudios demostraron que el EGF y el PMA inducen la expresión de los proto-oncogenes c-fos, c-jun, fosB y junB con cinéticas particulares para cada gen no mostrando diferencias significativas entre las células MCF-10A y MCF-10T, siendo válida esta observación para los dos agentes analizados. Otros genes como c-myc, junD o fra1, evidenciaron escasa variación en sus niveles de transcriptos ante dichos estímulos. Si bien ambas líneas exhibieron una dosis dependencia del EGF en cuanto a su proliferación, inducción de la síntesis de ADN y expresión de proto-oncogenes nucleares, la línea transformada MCF-10T manifestó un menor requerimiento de nutrientes y una mayor sensibilidad a otros mitógenos comparado con MCF-10A, posiblemente debido a una mayor proliferación autócrina. La combinación del EGF con otros agentes estudiados promueve un mayor efecto proliferativo que el ejercido por cada uno de ellos individualmente sin afectar los niveles de transcriptos de proto-oncogenes nucleares inducidos por el EGF. Se comprobó que el EGF ejerce su acción inductora sobre los proto-oncogenes nucleares a través de la autofosforilación de su receptor específico con la subsecuente activación de MAP kinasas involucradas en la cascada de señales mitogénicas. Se observó además, que las diversas líneas celulares analizadas difieren cuantitativamente en los tipos de MAP kinasas que expresan según su origen normal o neoplásico. Esto establece un hecho relevante por cuanto podría inferirse que tales especies constituyen marcadores específicos de desórdenes asociados al tipo de neoplasia analizado. Si bien la acción de agentes que inducen la formación del segundo mensajero AMPc resultan inhibitorios de la proliferación en ciertas líneas celulares de mama, en ningún caso estos agentes, o drogas que mimetizan la acción del AMPc, bloquearon la activación de MAP kinasas mediada por el EGF como se ha descripto en otros sistemas celulares. Por último, el gen c-myc, cuyos transcriptos se encuentran elevados en las células MCF-10A y MCF-10T durante su crecimiento exponencial o en estadio de aquiescencia, no solo es regulado por agentes mitogénicos como el EGF, sino también por las condiciones extracelulares (densidad celular y factores de crecimiento autócrinos) y por agentes inhibitorios de la proliferación como el TGFb1. Por lo tanto se ha demostrado que la transformación in vitro de células de mama normales por el oncogén H-ras, a diferencia de lo que ocurre en otros modelos celulares, altera en forma pleiotrópica diversas funciones celulares relacionadas con el proceso neoplásico, como el crecimiento en ausencia de sustrato de anclaje, requerimiento de nutrientes y diversos cambios morfológicos, sin afectar ciertos mecanismos involucrados en la respuesta primaria que conducen a la duplicación celular como la inducción de proto-oncogenes nucleares o la activación de la vía de MAP kinasas. Asimismo, se deduce que el proceso neoplásico difícilmente pueda ser atribuido a la alteración de un solo gen; resulta más adecuado sugerir que tales desórdenes son consecuencia de un número mayor de fenómenos que actúan en forma coordinada para desarrollar todo su potencial neoplásico. Es mi más firme deseo que los estudios detallados en esta Tesis puedan contribuir de alguna forma al entendimiento de la patogenia y el desarrollo de las enfermedades neoplásicas que afectan al ser humano.

Abstract:
Breast cancer is the most frequent female tumor affecting at present one out of ten women. The complexity of this pathology and our limited knowledge of its etiology and biology hinder the understanding, prevention and treatment of the disease. Studies on the proliferation and molecular mechanisms involved in cell division from both normal and neoplastic cell lines would contribute with new insights in the the development of this affliction. In this sense, the aim of this Thesis was to study several parameters involved in the proliferation of human mammary cells exposed in culture to peptide hormones and tumor promoters. Among the broad range of molecular signals, those involved with the expression of proto-oncogenes and related kinases that regulates this process, were analyzed. These studies were carried out on several cell lines, namely MCF-10A, established from normal human breast tissue; MCF-10T, the same line transformed with an H-ras oncogene and several well-known neoplastic human breast cell lines: MCF-7, MDA-453 and SKBR3. The cellular and molecular characterization of MCF-10T showed the presence of the H-ras gene mutated in codon 12 and its overexpression. Although MCF-10T is capable of anchorage-independent growth, its duplication is inhibited by high cell density and cannot proliferate in a stratified fashion. Cells from normal tissue displayed a higher growth rate than those from neoplastic sources in a suitable culture condition, but non-tumorigenic cells, as MCF-10A cannot survive in the absence of appropriate growth factors. From the proliferating agents studied on MCF-10A and MCF-10T cells, EGF exerted the most potent mitogenic effect, followed by IGF-I and insulin at high dose. Both EGF and PMA, but neither IGF-I nor insulin, were able to modify c-fos mRNA levels. Studies demonstrated that EGF and PMA induced the expression of c-fos, c-jun, fosB and junB with a particular kinetic for each gene without any significant differences between MCF-10A and MCF-10T nor among EGF and PMA. Other genes, such as c-myc, junD or fra-1 showed only a poor variation in its transcript levels with those stimuli. Although growth rate, DNA synthesis and proto-oncogene induction were dependent on the EGF concentration in both lines, the transformed MCF-10T cell line exhibited a lower requirement for nutrients and an increased sensitivity to other mitogens, probably due to an autocrine proliferation. The association of EGF with other agents increased the proliferative effect exerted by each agent alone, without affecting the proto-oncogene mRNA levels induced by EGF. EGF exerts its action on nuclear proto-oncogenes through autophosphorylation of its specific receptor with the subsequent activation of MAP kinases. Each cell line expressed different classes of MAP kinases, according to their normal or neoplastic origin. This constitutes a significant finding, as it could be inferred that such species make up specific markers associated to the type of neoplasia analyzed. Though cAMP inducing agents inhibit proliferation of certain mammary cell lines, this action is not mediated through the control of MAP kinase activity as it was widely described in other systems. c-myc gene, whose transcripts are elevated in both proliferating and quiescent MCF-10 cells, is regulated by mitogens such as EGF and also by extracellular conditions (cellular density and autocrine factors) and TGF(1, an inhibitor of cell growth. Thus, in vitro transformation of breast cells with an activated H-ras gene alters in a pleiotropic mode several cellular functions associated to the neoplastic process, such as independent-anchorage growth, nutrient requirement and morphological changes. However, it does not affect those mechanisms involved in the early responses which trigger cell duplication, such as the induction of nuclear proto-oncogenes or activation of MAP kinases. Therefore, these results suggest that the neoplastic process cannot be attributed to the alteration of only one gene; instead, it would be more adequate to consider this disease as a consequence several events acting in coordination to fulfill their neoplastic potential. I hope the studies analyzed in this Thesis could contribute in part to the understanding of the pathogenesis and development of the neoplastic disease affecting the human being.

"Modulación del comportamiento alimentario en hormigas: fisiología de la ingestión de néctar" (2012). Falibene, Agustina L.. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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La alimentación es un comportamiento complejo cuya regulación involucra la integración de factores externos e internos. En insectos sociales este comportamiento no solo varía de acuerdo a las características del alimento y las condiciones ambientales sino que también de acuerdo a los requerimientos de la colonia. En este trabajo combinamos estudios de comportamiento, electrofisiológicos, farmacológicos e inmunocitoquímicos para estudiar cómo distintos factores afectan la ingestión de soluciones azucaradas en la hormiga Camponotus mus. Nuestros estudios mostraron que el ayuno de la colonia determina la motivación recolectora de la hormiga forrajera modificando la concentración umbral de aceptación y su comportamiento de ingestión no solo de soluciones azucaradas sino también de cebos tóxicos. Durante la ingestión, el accionar de la bomba de succión estuvo determinado por el ayuno de la colonia, la temperatura ambiental, la concentración de sacarosa y la presencia de tóxico en la solución. Cambios en estas variables dieron lugar a variaciones en la velocidad y el tiempo de ingestión a través de la modulación de la frecuencia de bombeo, el volumen de solución incorporado por cada bombeo o el número de bombeos totales. Indagamos sobre los mecanismos neuroendócrinos involucrados y encontramos un efecto depresivo de la serotonina sobre la ingestión. También observamos la presencia de neuronas serotoninérgicas en los centros nerviosos involucrados en el control de la alimentación e inervaciones serotoninérgicas a lo largo del tubo digestivo. En conjunto, estos resultados nos permiten una comprensión integral de cómo distintos factores modelan el comportamiento de ingestión en hormigas y cómo esto se integra con estratégias de recolección eficientes en condiciones siempre cambiantes.

Abstract:
Feeding is a very complex behaviour and its regulation requires the integration of both internal and external factors. Social insects present a special case: not only do the quality of food and the environmental conditions determine their feeding behaviour, but also the colony´s requirements. In the present work we combined behavioural, electrophysiological, pharmacological and immunocitochemical studies in order to investigate how different factors affect the nectar ingestion in the ant Camponotus mus. Our results showed that colony starvation determines forager motivation by modifying its acceptance threshold and its feeding behaviour not only of sucrose solutions but also of toxic baits. During ingestion, sucking pump activity was determined by colony starvation level, ambient temperature, sucrose concentration and presence or not of toxic in the ingested solution. Changes in these variables prompted variations in the intake rate and the feeding time by modulating the pumping frequency, the volume uptake per pump contraction or the total number of pump contractions. We explored the neuroendocrine mechanisms involved in this regulation and we found a depressant effect of serotonin on food intake. We also observed the presence of serotonin immunoreactive cell bodies on the main nervous centres involved in feeding control and serotonergic innervation along the digestive tube. Alltogether, these results allow for an integral understanding of how different factors model feeding behaviour in ants and how this articulates with efficient foraging strategies in ever-changing conditions.

"Modulación ejercida por el sistema nervioso autónomo simpático sobre la función del eje hipófiso-tiroideo" (1987). Romeo, Horacio Eduardo. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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"Modulación in vivo del desarrollo y evolución de linfomas T por el estado tiroideo" (2013-10-13). Sterle, Helena Andrea. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
Las hormonas tiroideas (HTs) son importantes reguladoras de la respuesta inmune, pero su participación en el desarrollo tumoral es controversial. El objetivo de este trabajo fue estudiar la modulación de las HTs sobre el comportamiento biológico y evolución del linfoma T EL-4 creciendo in vivo en ratones singeneicos eu- (controles), hiper- (hiper) o hipotiroideos (hipo). El tratamiento de las células EL-4 in vitro con HTs indujo un aumento en la proliferación y cambios en los niveles de expresión de reguladores del ciclo celular a tiempos cortos, pero llevó a la apoptosis a tiempos más largos de cultivo. La inoculación de las células EL-4 en animales hiper desarrolló tumores sólidos de mayor volumen que el de los Controles, pero los hipo presentaron un mayor número de metástasis. Adicionalmente, los tumores hiper mostraron un aumento en los niveles de expresión de ciclinas, mientras que en los hipo encontramos niveles incrementados de p16, p27 y p53. Los tumores hiper también exhibieron mayor angiogénesis por inmunohistoquímica y una expresión aumentada de metaloproteasas, por qRT-PCR, junto con incrementada apoptosis. Por otra parte, los ratones hiper mostraron un menor infiltrado linfocitario tumoral, compuesto por un menor porcentaje de linfocitos CD8+ que los ratones control. Por otra parte, los bazos de estos animales presentaron una aumentada proporción y actividad de células NK, junto con un menor porcentaje de células supresoras de origen mieloide. Los ratones hipo, sin embargo, mostraron una reducción en la actividad citotóxica específica contra células tumorales. Nuestros resultados sugieren que el estado tiroideo es capaz de modular el crecimiento tumoral a través de mecanismos que involucran la regulación de proteínas relacionadas con la progresión y/o arresto del ciclo celular y de la angiogénesis, y a través del control de la respuesta inmune antitumoral que puede limitar su diseminación.

Abstract:
Thyroid hormones (THs) are important regulators of immune response, but their role in tumor development is still controversial. The aim of this work was to evaluate THs involvement in the biological behavior and evolution of the EL-4 T lymphoma, growing in vivo in singeneic eu- (controls), hyper- (hyper) or hypothyroid (hypo) mice. The in vitro treatment of EL-4 cells for short periods of time with THs increased cell proliferation and led to changes in the expression of cell cycle regulators. However, longer treatment with THs induced apoptosis in these cells. Hyperthyroid mice that were inoculated with EL-4 cells showed an increased solid tumor volume compared to controls, while hypo exhibited a higher number of metastases. These results were associated with an increment in the expression of cyclins in hyper tumors, and higher levels of p16, p27 and p53 in tumors from hypo mice. An immunohistochemical analysis of tumor sections demonstrated an increased angiogenesis in hyper tumors, which was accompanied with an augmented expression of metalloproteases, measured by qRT-PCR, and an increased apoptosis. Furthermore, a lower number of tumor infiltrating lymphocytes was found in hyper mice, which was comprised of a decreased percentage of CD8+ lymphocytes compared to controls. However, the spleens obtained from these animals showed an increased proportion and activity of NK cells, together with a diminished percentage of tumor derived suppressor cells. Hypo mice, on the other hand, displayed a reduced tumor-specific cytotoxic activity. Our results suggest that thyroid status can directly modulate tumor development through the regulation of proteins that are involved with the cell cycle progression and/or arrest and through the regulation of angiogenesis. Together with this, thyroid status can also regulate tumor dissemination as a result of the modulation of the anti-tumor immune response.

"Modulación opiácea de la percepción nociceptiva durante la habituación a un estímulo de peligro en el cangrejo chasmagnathus granulatus : correlatos ecológicos y posible valor adaptativo" (1993). Tomsic, Daniel. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
Se ha postulado que la morfina inhibe la respuesta de escape a un estímulotímulotímulo visual de peligro en el cangrejo Chasmagnathus granulatus debido a una acción a nivel central, y que durante la habituación a dicho estímulo, se activaríaopiáceotema opiaceo endógeno que modularía negativamente la respuesta. La viabilidad de la hipótesis de la acción central moduladora fue analizada en una serie de experimentos, en 10s que se usó como indicador, además de la respuesta de escape, la respuesta optomotora, es decir, un comportamiento inducido por un estímulo que "no" señaliza peligro;y como droga inhibidora, además de la morfina, el aminoácido GABA,es decir, un inhibidor “periférico” de la actividad motora. Las mayores dosis de morfina con claro efecto inhibidor sobre la respuesta de escape no afectaron la respuesta optomotora, excluyendo si la posibilidad de explicar la acción de la droga sobre la primer respuesta, en términos de efecto detrimental sobre la aferencia visual o sobre la capacidad motora. Una dosis de 75 microg/g de morfina, administrada 30 min. antes de una sesión de entrenamiento habituante al estímulo de peligro, produjo un descenso paralelo de la curva de habituación, conforme con lo que debería esperarse si la droga tuviese una acción moduladora negativa sobre la respuesta. Dosis pre entrenamiento de 100 microg/g de morfina o de 9 microg/g de GABA, redujeron drásticamente la reactividad durante la sesión de habituación, pero mientras la administración de morfina impidió la adquisición de la habituación de largo término, la de GABA no afectó esa adquisición. Este resultado apoya la idea de que el efecto de la morfina se debe a una interferencia transitoria entre el estímulo y su significado innato de peligro. Para investigar el posible valor adaptativo de la gran propensión de Chasmagnathus a adquirir rápidamente una habituación por largo tiempo, así como el sistema opiáceo se estudió y se comparó su comportamiento con el de Pachygrapsus marmoratus, una especie filogenéticamente cercana pero ecológicamente distante. Los resultados indicaron que Chasmagnathus posee una capacidad mucho mayor para habituarse que Pachygrapsus, mostrando una habituación de corto término mas profunda, parcialmente mediada por una modulación opiácea endógena, y una habituación de largo término mas rápida y duradera, parcialmente mediada por la representación mnésica de las claves del contexto. Se estudió también la capacidad para adquirir una habituación de largo término en cangrejos de la misma especie pero de diferentes edades, demostrándose que los animales viejos exhiben una retención de la habituación claramente menor que los animales más jóvenes. El valor adaptativo de estas diferencias es discutido en consideración a las presiones ecológicas a las que se encuentra sometida cada especie, y a la correlación entre los cambios dependientes de la edad y un cambio ontogénico de hábitat y de actividad exploratoria.

"Modulación por óxido nítrico de receptores ionotrópicos de GABA" (2014). Gasulla, Javier. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
El NO es una molécula altamente difusible y reactiva producida en el sistema nervioso que actúa como mensajero neuronal y participa en procesos fisiológicos y patológicos. El NO modula la actividad de numerosos receptores de neurotransmisores y canales iónicos. En particular, los GABAARs pueden ser modulados por agentes rédox y por NO, aunque los efectos y mecanismos de este último no están claros. En esta tesis, caracterizamos los efectos del NO sobre GABAρ1Rs expresados de forma heteróloga y estudiamos la actividad de los GABAARs fásicos y tónicos de células piramidales en rebanadas de hipocampo con distintos niveles de NO. Los receptores homoméricos GABAρ1 se expresaron en ovocitos de Xenopus laevis, y las respuestas evocadas por GABA se registraron electrofisiológicamente, en presencia y ausencia de donantes de NO. Las respuestas se potenciaron significativamente por el NO de forma rápida, reversible y dosis-dependiente. El bloqueo químico de las cisteínas mediante reactivos selectivos para sulfhidrilos previno la potenciación por NO, indicando que las cisteínas participan de la modulación. Cada subunidad ρ1 tiene solo tres cisteínas, las dos extracelulares que forman el cys-loop (C177 y C191) y una intracelular (C364). El reemplazo por alanina de la C364 no modificó los efectos del NO sobre el receptor, lo que sugiere que el NO potencia los GABAρ1Rs a través de una interacción con el cys-loop extracelular. Por otra parte, en rebanadas de hipocampo, se realizaron registros con la técnica de patch-clamp en configuración célula entera, y se estudiaron los efectos del NO sobre los GABAARs. Las corrientes fásicas se registraron aplicando puffs de GABA y, las corrientes tónicas se midieron analizando la IH antes y después de la aplicación de bicuculina (BIM). El nivel de NO se incrementó por la aplicación de donantes de NO y se disminuyó bloqueando la producción de la NOS. El incremento en los niveles de NO no modificó significativamente la actividad de los GABAARs. Sin embargo, el bloqueo de la síntesis de NO endógeno potenció la corriente GABAérgica tónica y la evocada por puffs de GABA. Estos resultados indican que los efectos del NO sobre los GABAARs son dependientes de la subunidad y sugieren que las acciones del NO en el hipocampo estarían en parte mediadas por la modulación de la actividad inhibitoria.

Abstract:
NO is a highly diffusible and reactive molecule produced in the nervous system that act as a neuronal signal mediating both physiological and pathological mechanisms. NO can modulate the activity of neurotransmitter receptors and ion channels. In particular, GABAAR can be modulated by several redox agents and by NO, but the effects and mechanisms of this modulation were not clearly determined. In the present work, we characterized the effects of NO on the GABAρ1R and examined the function of phasic and tonic GABAAR on pyramidal cells of acute hippocampal slices under different NO levels. Homomeric GABAρ1Rs were heterologously expressed in Xenopus oocytes and GABA-evoked responses electrophysiologically recorded in the presence or absence of NO donors. Responses were significantly enhanced in a dose-dependent, fast and reversible manner by NO. Chemical protection of cysteines by selective sulfhydryl reagents prevented the NO effects indicating that cysteines are involved in NO actions. The ρ1 subunits contain only three cysteine residues, two extracellular at the cys-loop (C177 and C191) and one intracellular (C364). Mutation of C364 by alanine did not change the effects of NO on GABAρ1R, suggesting that GABAρ1R function can be enhanced by NO acting at the extracellular cys-loop. On the other hand, in hippocampal slices, whole-cell patch clamp technique was used to study the effects of NO on GABAAR. Phasic currents were evoked by puff application of GABA and tonic currents were determined through monitoring IH before and after application of bicuculine. NO level was increased by application of NO donors or decreased by blocking the NOS. Exogenously applied NO, had no effects on GABAARs. Meanwhile, depletion of endogenous level of NO enhanced both types of GABAergic currents. These results indicate that NO actions on GABAARs are extremely subunit dependent and suggest that physiological effects of NO on hippocampus can be in part mediated by modulation of the inhibitory synaptic activity.

"Modulación redox de los receptores GABAc p1" (2010). Calero, Cecilia Inés. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
MODULACIÓN REDOX DE LOS RECEPTORES GABACρ1: En condiciones fisiológicas en el SNC la producción de especies reactivas de oxígeno es una consecuencia natural del metabolismo celular y el posible daño oxidativo se encuentra balanceado por antioxidantes intrínsecos. La actividad de un gran número de receptores sinápticos y canales iónicos puede ser modulada por agentes redox endógenos y/o farmacológicos. Estos incluyen a los NMDAR y AChR, así como también a los GABAAR, entre otros. Aunque, los GABAAR son susceptibles a diversos agentes redox, estudios previos sugerían una falta de sensibilidad de los GABACR a este tipo de modulación. Con el fin de estudiar si compuestos con propiedades redox son capaces de modular la actividad de los GABACR se expresaron heterólogamente en ovocitos de Xenopus laevis GABACR ρ1 homoméricos (GABAρ1R), y sus respuestas -corrientes de Cl- evocadas por GABA- se registraron electrofisiológicamente. Nuestros resultados muestran que los GABAρ1R, al igual que otros miembros de la familia cys-loop, son sensibles a los agentes redox. En presencia de compuestos reductores las curvas D-R se desplazaron hacia la izquierda, mientras que los oxidantes produjeron el efecto opuesto, esto indica un aumento o una disminución, respectivamente, en la afinidad aparente por el agonista de los GABAρ1R. Asimismo, encontramos que la modulación inducida por ácido ascórbico, un antioxidante celular, presenta tanto componentes redox como alostèricos. La modulación de los GABAρ1R fue suceptible a la modificación química de los grupos sulfhidrilos y a la mutación H141D, indicando que estos sitios, localizados en el dominio extracelular, tienen un importante rol en el proceso.

Abstract:
REDOX MODULATION OF GABAC ρ1 RECEPTORS: Free radical production is a natural consequence of metabolism and the possible oxidative damage is limited by cellular antioxidant mechanisms. Activity of many receptors and channels in the CNS can be regulated by redox mechanisms. Whereas the action of redox agents has been demonstrated on GABAA receptors, the sensitivity of GABAC receptors has not been studied. Here we report the effects of ascorbic acid, together with several reducing and oxidizing agents on homomeric GABAρ1 receptors (GABAρ1R) expressed in X. laevis oocytes. Our results showed that, similarly to others members of the cys-loop family, GABAρ1R were highly sensitive to redox modulation. Dose–response curves for GABA were shifted to the left in the presence of reducing agents, whereas oxidizing agents produced the opposite effect. Susceptibility was strongly dependent on GABA concentration. We also found that ascorbic acid modulation had both redox and non-redox components. GABAρ1R modulation was affected by chemical modification of SH- and site-directed mutagenesis of H141, indicating that these sites, located in the extracellular domain, play a key role in this process.

"Modulación serotoninérgica de un circuito sensoro-motor en la sanguijuela Hirudo medicinalis" (2001). Iscla, Irene. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
El rol neuromodulador de la serotonina ha sido conservado a lo largo de la evolución y se ha observado en invertebrados y en vertebrados. Los invertebrados han sido utilizados como modelos de estudio de la modulación por serotonina, ya que la simpleza de sus sistemas nerviosos, permite correlacionar alteraciones comportamentales con modificaciones en los circuitos neuronales subyacentes a dichos comportamientos. La posibilidad de identificar inequívocamente a las neuronas serotoninérgicas, permite correlacionar su actividad con los efectos atribuidos a la serotonina. La serotonina es un importante neuromodulador en la sanguijuela: interviene en la modulación de varios comportamientos tales como la alimentación, el acortamiento defensivo y la natación. Las neuronas serotoninérgicas Retzius constituyen su fuente principal de liberación. La estimulación mecánica de la piel del animal produce la activación de las células mecanosensoriales P. Dicha activación es suficiente para evocar diversas respuestas motoras y a su vez, en paralelo, activar a las neuronas Retzius. Este trabajo de tesis tuvo como objetivo el estudio de la modulación serotoninérgica de un circuito sensoro-motor en el sistema nervioso central de la sanguijuela Hirudo medicinalis, basándose en la hipótesis de que la salida motora final estará determinada por la interacción de la via sensoromotora y la vía sensoro-moduladora. En la primera parte del trabajo se caracterizó la vía sensoro-motora entre las neuronas mecanosensoriales sensibles a presión (P) y las motoneuronas annulus erectus (AE), que inervan los músculos responsables de las erección de los ánulos en que se divide la pared corporal del animal. Losresultados muestran que: - La motoneurona AE recibe dos señales simultáneas ante la activación de la neurona mecanosensorial P: una excitatoria y otra inhibitoria. La fase excitatoria está mediada por una sinápsis directa y la inhibitoria por una interacción polisináptica. - La interneurona pasiva 151 ejerce un rol modulador sobre la sinápsis P-AE, interactuando con la motoneurona AE y con la(s) interneurona(s) que media(n) la fase inhibitoria de la conexión P-AE. En la segunda parte del trabajo se analizó el efecto de la serotonina exógena y de antagonistas serotoninérgicos sobre las propiedades intrínsecas de las neuronas P y AEy sobre la interacción P-AE. - La aplicación de serotonina exógena produjo la hiperpolarización de las neuronas AE, por activación de una conductancia a cloro sensible a los antagonistas metiotepina y mianserina. - La serotonina exógena causó una disminución de la amplitud de la fase inhibitoria de la interacción P-AE,y los antagonistas metiotepina y mianserina bloquearon este efecto. - La serotonina endógena ejercería una inhibición sobre la interacción P-AE.

Abstract:
The role of serotonin as neuromodulator has been conserved along evolution, being observed in vertebrates as well as in invertebrates. Invertebrates have been extensively used as models to study serotonin modulation because their simple nervous systems allow correlating behavioral changes with changes in the pattern of activity of the neural circuits that underlie specific behaviors. The precise identification of serotonin-containing neurons allows correlating their activity with the effects attributed to this amine. Serotonin is an important neuromodulator in the leech: it is responsible for the expression of feeding behavior and modulates shortening and swimming. Retzius neurons contain approximately half of the total ganglionic serotonin. Mechanical stimulation of the skin activates mechanosensory cells sensitive to pressure, P cells. This activation is capable to evoke several motor responses and in parallel to activate the serotonin-containing Retzius cells. The goal of this thesis work has been to evaluate the serotonin modulation of a sensory-motor circuit in the central nervous system of the leech Hirudo medicinalis, based on the hypothesis that the final motor output results of the interaction between a sensory-modulatory and a sensory-motor pathways. The aim of the first part of this work was to characterize the interaction between a pair of specific sensory and motor neurons: the P mechanosensory neurons and the AE(annulus erector) cells, a pair of motor neurons that innervate the muscles responsible for erecting the annuli into sharp ridges. The results show that - The response of the AE neurons was composed of excitatory postsynaptic potentials (EPSPs) and of inhibitory postsynaptic potentials (IPSPs). The EPSPs were transmitted via a monosynaptic pathway, and the IPSPs via a polysynaptic one. - The non-spiking neuron 151 is able to modulate the P-AE interaction, by means of rectifying electrical synapses with AE motoneuron and with the interneuronal layer that mediates the inhibitory response. In the second part of this work we studied the effects of serotonin and serotonin receptor antagonists on the P-AE interaction and on the intrinsic properties of the neurons involved. - Exogenously applied serotonin produced the hyperpolarization of AE motorneurons, due to the activation of a chloride conductance that was sensitive to methiothepine and mianserin. - Exogenously applied serotonin specifically diminished the amplitude of the inhibitory response to P cell stimulation, and this effect was also sensitive to methiothepine and mianserin. - Endogenous serotonin would exert an inhbitory modulation on this sensory-motor circuit.

"Molienda húmeda de Maíz : Optimización del proceso y desarrollo de nuevas técnicas tendientes a mejorar la calidad de sus productos" (1999). Haros, Claudia Mónica. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
El propósito de esta tesis fue investigar algunas aspectos básicas de la molienda húmeda convencional de maíz y evaluar la capacidad de molienda de tres híbridos regionales de este grana: dentada, semidentado y colorada dura. Otras objetivas fixeran evaluar la incidencia de las condiciones past-cosecha en el rendimiento y calidad de la fiacción amilácea, determinar la cinética de difusión y de reacción química del anhídrido sulfuraso en el grano de maíz y proponer modificaciones en la molienda húmeda tradicional con miras a reducir el tiempo y casta del procesa. Se evaluó el efecto del secado en el rendimiento de almidón de maíz dentada y colorada dura. El rendimiento decrece al aumentar la temperatura y contenida de humedad inicial de las granos. La reducción en la recuperación de almidón y la contaminación proteica fue mayor en maíz colorada dura. El hinchamiento, solubilidad y temperatura de gelatinización del almidón aislada fue afectada por el secado. La constante cinética de reacción de SO2 en maíz fue evaluada par un método isotérmico en el rango de temperaturas de 25-55°C. La pérdida de SO2 por reacción química sigue una cinética de primer arden con una constante que varía de 4.3 a 9.9x10-7 s-1 ; la energía de activación file de 60.6 kJ/mol. La cinética de difusión y reacción de SO2 en el grano se simuló mediante la ecuación de difusión con reacción química simultánea. Los coeficientes de difusión se evaluaron por resolución del modelo propuesta; la energía de activación del procesa difusivo fue de 39.8 kJ/mol. El efecto relativo del descascarado, pretratamiento con solución de KOH y emulsión de aleato de etila en la velocidad de absorción de agua durante la maceración se comparó can la absorción de muestras de maízsin pretratar. Dichas pretratamientos aumentan la absorción de agua tanto en maíz dentada cama en colorada duro. La absorción de agua en el grana macerado en presencia de ácida láctico. Para concentraciones de ácida láctico 0.5% (v/v)y mayores se encontró que se incrementa ligeramente la velocidad de absorción de agua durante la maceración. Las muestras de maíz pretratados can KOH tuvieran menor rendimiento que las muestras sin tratar. Sin embargo, la presencia de ácido láctico en las aguas de maceración aumentaron el rendimiento en almidón de las híbridos dentado y colorado duro, particularmente en las muestras tratadas en solución alcalina. Para el maíz colorado duro se encontraron condiciones de molienda óptimas a las 24 horas de maceración.

Abstract:
The purpose of this thesis was to investigate some fundamentals aspects of the conventional corn wet milling as well as to evaluate the millability of the three regional types: dent, semident and flint corn. Other objectives were to evaluate the incidence of post-harvesting conditions on the yield and quality of the isolated starch, to determine the kinetics of difusion and chemical reaction of sulfur dioxide in corn grain and to propose modifications of to the classical wet milling to reduce the time and cost of the hybrids under various drying conditions and the results compared with undried samples. The starch recovery of undried samples was similar for flint and dent corn. It decreased as both initial moisture content of the grains and drying air temperature increased. The reduction of starch recovery and contamination by protein was greater for flint than for dent corn. Swelling, solubility and gelatinization range of isolated corn was affect by the drying conditions. The reaction kinetics of sulfur dioxide in corn was evaluated by isothermal method at temperature range of 25-55°C.It was found that the loss of sulfur dioxide follows first-order kinetics with the range constant varying from 4.3 to 9.9x10-7 s-1; the activation energy for chemical reaction was 60.5 kJ/mol. The rate of diffusion and reaction of sulfur dioxide in corn grain during steeping was simulated by the diffusion coeficients, were evaluated by fitting of the experimental absorption curves of SO2 in corn grain to the model, being the activation for the diffusive process of 39.8 kJ/mol. The relative effectiveness of dehulling, potasium hydroxide dipping and ethyl oleate spraying aqueous emulsion to increase the rate of water absorption by dent and flint corn during steeping was compared with untreated corn samples. These pretreatments increased the water absorption rate of both hybrids when compared to the untreated control samples. Corn grain steeped in SO2 aqueous solution and variable lactic acid concentration ere performed. For lactic acid concentrations, about 0.5% higher absorption rates than those steeped only in SO2 solution were observed, this effect being more marked for dent than for flint corn. Corn samples pretreated with potasium hydroxide had lower starch yields than the control. However, the presence of lactic acid in steep water increased the starch yield of dent and flint corn, particularly for the samples treated with alkaline solution. This procedure was particularly beneficial for flint corn; an effective release of the starch granules was achieved within 24 hr of steeping.

"Monitoreo de daño inducido por plaguicidas en Caiman latirostris (Yacaré overo) como organismo centinela de los humedales de Argentina" (2011). Poletta, Gisela Laura. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
Caiman latirostris (yacaré overo) es una de las dos especies de cocodrilianos que habitan en Argentina. Como resultado de la expansión agrícola en Argentina en los últimos 15 años, asociada casi exclusivamente al cultivo de soja, muchas áreas de la distribución geográfica de esta especie quedaron como relictos de ambientes naturales inmersos en zonas con actividad agrícola intensa, donde innumerables plaguicidas se utilizan para el control de las plagas. En este trabajo de Tesis Doctoral se realizaron ensayos controlados de laboratorio y en condiciones semi-naturales para evaluar el efecto de la formulación Roundup® (RU), su principio activo (p.a.) glifosato (GFT), y la mezcla de formulaciones de GFT, endosulfán (ES) y cipermetrina (CIP), en embriones y neonatos de C. latirostris. Los resultados obtenidos indicaron que tanto RU como el p.a. GFT y la mezcla de GFT, ES y CIP, indujeron genotoxicidad, alteraciones enzimáticas y metabólicas y retardo en el crecimiento en embriones de C. latirostris luego de exposición in ovo y en neonatos, por exposición in vivo, incluso en concentraciones utilizadas en las prácticas agrícolas de rutina. De estos hallazgos se infiere que el uso masivo de dichos plaguicidas pondría en serio peligro a los organismos ambientalmente expuestos a ellos.

Abstract:
Caiman latirostris (broad snouted-caiman) is one of the two species of crocodilians that occur in Argentina. As a consequence of agriculture frontiers expansion in the last 15 years, associated almost exclusively to soybean crop, many areas of the geographic distribution of the broad snouted caiman remain as fragments of natural environments immersed in areas of intense agricultural activity, where several pesticides are used for pest control. In the framework of the present Thesis, different assays were conducted in laboratory controlled conditions and field-like conditions in order to evaluate the effect produced by the pesticide formulation Roundup® (RU), its active principle (a.p.) glyphosate (GPT), and the mixture of the pesticides GPT, endosulfan (ES) and cypermethrin (CYP) in C. latirostris embryos and neonates. Results showed that RU, its a.p. GPT and the mixture of GPT, ES and CYP, induced genotoxicity, enzymatic and metabolic alterations as well as growth delay in C. latirostris embryos exposed in ovo and neonates exposed in vivo, even at concentration commonly used in routine agricultural practices. These results demostrated that the massive used of the pesticidas studied could imply a serious danger for the organisms environmentally exposed.

"Monitoreo y análisis de la contaminación atmosférica en la Ciudad de Buenos Aires" (2004). Bogo, Horacio Alejandro. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
En este trabajo se monitorearon gases contaminantes, particularmente CO, NO, NO2 y O3, y material particulado por periodos prolongados en distintos puntos de la Ciudad Autónoma de Buenos Aires y algunos puntos del AMBA. Éste es el primer estudio sistemático realizado en la zona usando monitores automáticos e incluyendo diseño y modificación de equipamiento, técnicas y software. Los datos recogidos durante seis años en extensos períodos de monitoreo en sitios de características complementarias, representativos de situaciones típicas de la región, fueron analizados en forma comparativa. Se consideraron los promedios horarios y mensuales de los parámetros químicos de interés y se correlacionaron con variables meteorológicas, tratando de establecer tendencias estacionales y de verificar su repetitividad anual. Se analizaron las mediciones realizadas mediante modelos estadísticos y de dispersión. Se comenzó un estudio de caracterización de material particulado mediante microscopias óptica, de fuerza atómica y de barrido electrónico, espectroscopías de superficie y cromatografía iónica, obteniéndose información sobre la morfología de las partículas su distribución de tamaños y su composición. Los resultados indican que la principal fuente de CO, NOx y partículas es el tránsito vehicular. La concentración de O3 es generalmente baja, como resultado de la mezcla de emisiones primarias conteniendo NO con masas de aire limpio. Se establecieron correlaciones entre contaminantes gaseosos y material particulado. Se evaluó la actividad fotoquímica en espacios sin tránsito (área verde), hallándose una relación directa entre la radiación solar total medida y la velocidad de fotólisis de NO2 en verano. Los resultados obtenidos poseen validez como diagnóstico de la situación de la atmósfera de Buenos Aires y pueden usarse con fines predictivos.

Abstract:
Gaseous pollutants, particularly CO, NO, NO2 y O3, and atmospheric particulates were monitored through extended periods in different points of the Ciudad Autónoma de Buenos Aires and the Área Metropolitana de Buenos Aires. This is the first systematic study performed in the area using automatic monitoring and including the design and the improvement of equipment, techniques and software. Data obtained during six years in sites with complementary characteristics were analyzed and compared. Hourly and monthly averages of selected chemical parameters were correlated with meteorological data in order to establish seasonal tendencies and test their yearly repetitivity. Results were analyzed by means of statistical and dispersion models. Studies on the characterization of particulate matter through optical, atomic force and electronic scanning microscopies, surface spectroscopies and ion chromatography were initiated, obtaining information about particle morphology, size distribution and chemical composition. Results show that the main source of CO, NOx and particles are motor vehicles. The O3 concentration is generally low and is determined by the mixing of primary emissions containing NO with clean air masses. Correlations between gaseous and particulate pollutants were established. Photochemical activity was monitored in green areas free of traffic, obtaining a direct relationship between measured overall solar radiation and NO2 photolysis rates in summer. The summarized results constitute a diagnostic on the quality of the atmosphere in Buenos Aires and may be used with forecasting purposes.

"Morfodinámica y ciclicidad de la acreción en depósitos costeros del Holoceno : Chubut, Argentina" (1997). Monti, Alejandro Jorge Arturo. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
Los depósitos de acreción marina litoral más significativos de la costa norte del Chubut, se encuentran desarrollados en caleta Valdés, ubicada en el extremo noreste de la península de Valdés y en el sector correspondiente a Rawson-bahía Engaño, localizado en la desembocadura del río Chubut. Sobre la base de analizar aspectos tales como geomorfología, dinámica litoral, morfoestratigrafía y relaciones geocronológicas, se han establecido los patrones de acreción y las características morfodinámicas generales de los depósitos marino litorales, acumulados y elevados en ambas localidades durante el Holoceno. Los sectores de acreción holocenos en caleta Valdés y bahía Engaño han sido el resultado de fases marinas regresivas, iniciadas aproximadamente hacia los 7000 años AP, con un nivel del mar ubicado entre 8 y 10 metros sobre el actual. Los patrones de acreción en ambas localidades son semejantes. Los mismos corresponden a extensas acumulaciones de cordones litorales de gravas que conforman unidades morfológicas mayores tales como terrazas marinas de acumulación, paleoespigas y espigas actuales de diversa clase y dimensiones. Delimitados y/o protegidos por los distintos grupos de cordones, se reconocen ambientes semirestringidos correspondientes a una albufera activa en el caso de caleta Valdés y a una sucesión de paleoalbuferas en el caso de bahía Engaño. Desde el punto de vista morfoestratigráfico, la acumulación cordoniforme holocena en bahía Engaño, incluye tres sistemas de cordones litorales subdivididos en diez grupos en el dominio norte y siete grupos en el dominio sur. Por otra parte, los cordones litorales holocenos en caleta Valdés conforman cuatro sistemas subdivididos en ocho grupos. Este elevado número de grupos, ha permitido inferir para el Holoceno representado, recurrentes variaciones en las condiciones hidrodinámicas que dominaron la acreción marino litoral en ambas localidades. Sobre la base de los resultados morfoestratigráficos y de geocronología relativa se determinó para caleta Valdés y bahía Engaño una progradación cíclica de la costa. La misma se caracteriza por una acreción marina litoral en ciclos, limitados por pulsos de erosión y/o no depositación. Si bien ambas zonas presentan tres ciclos mayores acotados por dos pulsos erosivos, los mismos no resultan temporalmente correlativos entre una y otra localidad. Mientras en bahía Engaño el pulso más importante, se ubica entre 3900 y 3200-3400 años AP, en caleta Valdés se sitúa a los 2500-3000 años AP. El paleorelieve pleistoceno que actuó como cuenca de depositación inicial para la acreción cíclica holocena en bahía Engaño, correspondió a una paleobahía labrada sobre sedimentitas del Terciario y Cuaternario. La misma constituía la desembocadura de un paleoestuario pleistoceno y configuraba un área costera con características semirestringidas. Por el contrario, el paleorelieve pleistoceno a partir del cual comienza la depositación holocena en caleta Valdés, correspondió a una costa marina abierta, suavemente curva, limitada al norte y al sur por sendos cabos rocosos, que le confieren al área cierto aspecto de bahía muy abierta. Por lo tanto, las diferencias espacio-temporales entre los depósitos marino litorales en ambas zonas, se atribuyen a características geológico-geomorfológicas particulares del paleorelieve pleistoceno para cada localidad. Ello en definitiva condicionó, al menos en parte, la acción de los factores físicos dinámicos que controlaron la acumulación litoral de los depósitos holocenos actualmente elevados. Sobre la base de integrar los resultados obtenidos para las localidades costeras del norte de Chubut, con estudios previos en bahía Solano, situada en el extremo sur de la provincia, se comprueba una correlación morfodinámica más ajustada entre bahía Engaño y bahía Solano, que entre cualquiera de ellas y caleta Valdés. Sin embargo ello no ha impedido plantear tendencias evolutivas generales para el tramo de la costa patagónica involucrado. La costa del Chubut, ha experimentado durante el Holoceno, notorios movimientos de la franja litoral. En el plano vertical se han registrado en los últimos 7000 años, ascensos relativos diferenciales de la costa, los que han sido atribuídos a una neotectónica patagónica general, pero condicionada por variables geológicas locales. Asimismo en el plano horizontal la costa analizada muestra sectorizadamente, notorios procesos de acreción marino litoral, evidenciados a partir del desaarrollo de extensos depósitos cordoniformes. En las tres localidades correlacionadas se ha comprobado la ocurrencia del fenómeno de progradación cíclica. En función de los factores hidrodinámicos se establece para la costa del Chubut una corriente de deriva litoral resultante con sentido sur, instalada hacia los 7000 años AP y activa hasta el presente. Sin embargo, las características hidrodinámicas de los depósitos holocenos estudiados, han permitido determinar eventos de inversión de la corriente de deriva, los que en la mayoría de los casos resultarían anteriores a los 3800 años AP. Asimismo, un pulso erosivo reciente asociado con una corriente de deriva de sentido sur, provoca en la actualidad retrocesos diferenciales del territorio a llo largo de la costa. Ello se atribuye a disimiles condiciones hidrodinámicas, morfológicas y geológicas locales. En consecuencia la costa del Chubut ha estado afectada durante el Holoceno, al menos localizadamente, por un proceso de maduración geomorfológica del paisaje. Ello se manifiesta a partir de la rectificación que sufrió la franja litoral, producto del avance del territorio hacia el mar por acreción de las áreas negativas y del retroceso del mismo a partir de la erosión de las zonas positivas. Finalmente se concluye que factores tales como ascensos relativos diferenciales a lo largo de la costa, configuraciones morfológicas del paleorelieve, características generales del ambiente depositacional y variables hidrodinámicas, influyen localmente en el diseño de la acreción y generan variaciones espacio-temporales en los patrones de ciclicidad entre distintos tramos costeros. Por lo tanto, si bien se ha comprobado la ciclicidad como un proceso generalizado durante la acreción marino litoral holocena en la costa del Chubut; la similitud en las condiciones hidrodinámicas y equiparación de los pulsos y ciclos acrecionales, queda condicionada a las semejanzas entre los factores geológico-geomorfológicos locales de las áreas a correlacionar.

Abstract:
The most significant deposits of littoral marine accretion of the northern coast of Chubut have been found to be developed in caleta Valdés and Rawson-bahía Engaño. Caleta Valdés is situated on the northern end of Península de Valdés and Engaño bay is placed in the mouth of the Chubut river. On the basis of analysing such aspects as geomorphology, littoral dynamics, morphostratigraphy and geochronological relationships, there have been established the accretion patterns as well as the general morphodynamic characteristics of the littoral marine deposits, accumulated and raised in both areas during the Holocene. The Holocene accretion sectors in caleta Valdés and Engaño bay have been the result of regressive marine phases, initiated approximately during the 7000 years BP with a sea level placed between 8 and 10 meters above the present one. The accretion patterns in both regions are similar. These patterns correspond to vast accumulations of littoral gravel ridges which constitute major morphologic units such as marine built terraces, paleospits and present day spits of various kinds and dimensions. There can be distinguished semirestricted environments corresponding to an active lagoon in the case of caleta Valdés and to a succession of paleospits in the case of Engaño Bay, which appear to be delimited and/or protected by the different groups of ridges. From the morphostratigraphic point of view, the Holocene ridge accumulation in Engaño bay comprises three littoral ridge systems subdivided in ten groups in the northern domain and seven groups in the southern domain. On the other hand, the Holocene littoral ridges in caleta Valdés comprise four systems subdivided into eight groups. This large number of groups for the represented Holocene has made it possible to infer recurrent variations in the hydrodynamic conditions which dominated the littoral marine accretion in both regions. On the basis of the morphostratigraphic results and the relative geochronology a cyclic progradations of the coast was determined for caleta Valdés and Engaño bay. This progradation is characterized by a littoral marine accretion in cycles, limited by pulses of erosion and/or no deposition. Even though both regions exhibit three major cycles punctuated by two erosion pulses. They do not result to be temporarily correlative between one and the other. While in Engaño bay the most important pulse is placed between the 3900 and 3200-3400 years BP, in caleta Valdés it is situated in the 2500-3000 years BP. The Pleistocene paleorelief which acted as an initial deposition basin for the cyclic Holocene accretion in Engaño bay, corresponded to a paleobay shaped over sedimentary rocks of the tertiary and quaternary ages. This paleobay constituted the mouth of a Pleistocene paleoestuary and formed a coastal area with semirestricted characteristics. On the other hand, the Pleistocene paleorelief from which the Holocene deposition originates in caleta Valdés, corresponded to an open marine coast, gently curved, bordered to the north as well as to the south by rocky capes, which give the area a certain aspect of a very open bay. Therefore the space-temporal differences between the littoral marine deposits in both areas are attributed to particular geologic-geomorphic characteristics of the pleistocene paleorelief of each region. This fact conditioned, at least up to a certain extent, the action of dynamic factors which controlled the littoral accumulation of the nowadays raised holocene deposits. On the basis of integrating the present results for the northern coastal regions of Chubut with previous studies in Solano bay, situated at the southern end of the province, a more adjusted morphodynamic correlation can be established between Engaño bay and Solano bay than between any of them and caleta Valdés. Nevertheless, this fact has not impeded the establishment of general evolutionary tendencies for the Patagonian coastal area in question. The coast of Chubut has undergone significant movements in its littoral strip during the Holocene. Differential relative coastal rises have been recorded on the vertical plane in the last 7000 years. These rises have been attributed to a general neotectonism in Patagonia, which has been conditioned by local geologic variables. Likewise, on the horizontal plane, the analysed coast shows significant processes of littoral marine accretion in different sections, which have been made evident by three correlated regions there has been established the occurrence of the cyclic progradation phenomenon. A resulting southward littoral drift current settled towards the 7000 years BP and which has been active up to the present has been established for the coast of Chubut, taking intoaccount hydrodynamic factors. Nevertheless, the hydrodynamic characteristics of the studied Holocene deposits have made it possible to determine events of inversion of the drift current, which in most cases would result to have taken place before the 3800 BP. Likewise, a recent erosive pulse, associated to a southward drift current is nowadays causing differential recessions of the territory along the coast. This fact is attributed to dissimilar local hydrodynamic morphologic and geologic conditions. Therefore, the coast of Chubut has been affected during the Holocene, at least locally, by a geomorphologic maturational process of the landscape. This fact is manifested by the straightening undergone by the littoral strip, produced by the advance of the territory towards the sea through accretion of negative areas and recession caused by the erosion of positive areas. Finally, its concluded that such factors as differential relative rises along the coast, morphologic configurations of the paleorelief, general characteristics of depositional environment and hydrodynamic variables influence locally the accretion design and generate space-temporal variations in the cyclic patterns among different coastal strips. Therefore, in spite of the fact that cyclic variation has been found to be a generalized process during the Holocene littoral marine accretion on the coast of Chubut, the similarity in hydrodynamic conditions and equalization of accretional pulses and cycles, is conditioned by the similarities among the local geologic-geomorphologic factors of the areas to be correlated.

"Morfogénesis y cAMP en el hongo Mucor rouxii" (1999). Pereyra, Elba Nora. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
- El dibutiril - cAMP y los análogos de cAMP específicos para el sitio 2 de la subunidad regulatoria de la proteína quinasa A inhiben el crecimiento polarizado en el hongo Mucor rouxii en forma dosis dependiente, sin alterar los parámetros de crecimiento. - Este efecto se observa en todas las condiciones nutricionales o ambientales ensayada; puede lograrse también con inhibidores de la fosfodiesterasa de alta afinidad para cAMP. El efecto es reversible. - Los resultados experimentales sugieren que la proteina quinasa A está involucrada en esta inhibición y que la especificidad de los compuestos para producirla depende de las altas concentraciones enzimáticas presentes en los sistemas vivos. - Se postula la necesidad de una actividad especifica crítica de la proteína quinasa A. la cual debe ser alcanzada por las células para germinar. - El tratamiento con inhibidores de los microfilamentos produce las mismas alteraciones morfológicas. observadas al microscopio óptico, que los análogos de cAMP. - El análisis por microscopía electrónica de la ultraestructura de la pared celular revela que presenta alteraciones e irregularidades. - Estas alteraciones son similares a los efectos producidos por tratamiento con inhibidores de la polimerización de actina en hongos de especies relacionadas (datos de la literatura). Estas observaciones sugieren que la proteína quinasa A podría actuar a través de un mecanismo que involucre al citoesqueleto de actina.

Abstract:
- Dibutyryl-cAMP and cAMP analogs, site-2 selective for the regulatory subunit of protein kinase A impair polarized growth of the fungus Mucor rouxii in a dose dependent manner, without altering growth parameters. - The effect is observed under all the nutritional or ambient conditions of growth assayed; it can also be observed when using high affinity CAMP phosphodiesterase inhibitors. The effect is reversible. - The experimental results presented suggest that protein kinase A is involved in this inhibition and that the specificity of the cAMP analogs to promote this effect is related to the high concentration of enzyme present within the cell. - A proposal is presented that states that a critical specific activity of protein kinase A must be attained in order for the cell to emit the germ tube. - Treatment of the cells with microfilament inhibitors, produces the same effects, as observed by the light microscope, as the one obtained with cAMP analogs. - Electronic microscopio analysis of the cell wall ultrastructure indicates alterations in its structure. - This alterations resemble the ones described in the literature to be produced in other fungi, when incubated in the presence of inhibitors of actin microfilaments. These observations suggest that the actin cytoskeleton could be involved in the effect of protein kinase A in cell morphology.

"Morfología de los Loricata (Edentata) y sus principales caracteres de adaptación" (1944). Crespo, Jorge A.. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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"Morfología del sistema sensorial en abejas silvestres argentinas. Características del sistema de integración de la información quimiosensorial" (2013). Galvani, Gerónimo Luis. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
Los sensilios son la unidad funcional básica de los receptores en la cutícula de los insectos, actuando principalmente en la mecano y la quimiorecepción. Con el objetivo de comprender la asociación entre el sistema sensorial externo y la variedad de comportamientos que surgieron durante la historia evolutiva de las abejas, se estudió la morfología externa de los sensilios antenales en 34 taxones pertenecientes a la familia Apidae. Se utilizaron técnicas de microscopia óptica y electrónica. Los resultados muestran que las abejas hembras no parásitas tienen mayor abundancia de sensilios gustativos y táctiles que los machos, así como también se observó que en los machos predominan los sensilios olfatorios. Por el contrario, en las especies parásitas no se observó dimorfismo sexual en la composición de tipos y abundancia de sensilios. Se discutieron las principales causas de una posible coevolución de los sensilios entre machos y hembras de abejas solitarias a la luz de estudios previos. Conjuntamente se caracterizó la expresión de la óxido nítrico sintasa (NOS) y la tirosina hidroxilasa (TH, enzima productora de precursores de catecolaminas) en el sistema nervioso central de 4 especies de abejas solitarias. El oxido nítrico (NO) y la TH son moléculas reconocidas en el sistema nervioso de insectos. Varios experimentos sugieren un rol importante de estas moléculas en el procesamiento de la información olfatoria y en la formación de la memoria. Se analizaron cerebros de obreras de Apis mellifera (social, generalista); Melitoma segmentaria y Thygater analis (solitaria, especialista); Leiopodus lacertinus y Doeringiella nobilis (solitaria, parasita). Los resultados sugieren que la NOS y la TH se localizan principalmente en las áreas olfatorias del cerebro de abejas solitarias. Las hembras de abejas especialistas mostraron niveles mayores de actividad de NOS que las abejas parásitas. En conclusión el NO puede estar relacionado con la detección y procesamiento de la información olfatoria durante la búsqueda de recursos para la cría (alimentación, nidificación).

Abstract:
Sensilla are the functional basic unit of cuticle receptors in insects, involved mainly in the mechano- and chemo-reception. For a better understanding of the association between the external sensory system and the several types of behaviors that have emerged along the evolutionary history of bees, the external morphology of the antennal sensilla of 34 taxa of the family Apidae were studied. Light and scanning electron microscopy methodologies were used. The results showed that in non-parasitic bees gustative and tactile sensilla were more abundant in female than male bees. Olfactory receptors predominated in the antennal system of males. On the contrary, parasitic species did not show sexual dimorphism. The possible coevolution of sensilla in males and females of solitary bees is discussed in light of previous reports. Additionally, the expression of nitric-oxide synthase (NOS) and tyrosine-hydroxylase (TH) were characterized in central nervous system of four solitary bees. Nitric oxide (NO) and TH are recognized molecules in the insect nervous system. Several experiments in Apis mellifera suggest an important role of these molecules in the processing of olfactory information, as well as, in learning and memory formation. Brains from Apis mellifera workers (social, generalist) and from males and females of Melitoma segmentaria and Thygater analis (solitary, specialist) and from Leiopodus lacertinus and Doeringiella nobilis (solitary, parasitic) were studied. The results suggest that NOS and TH are mainly present in the olfactory areas of the brain of solitary bees. Females of specialist bees showed higher levels of NOS activity than parasitic bees. In conclusion, the NO might be related to the detection and processing of olfactory information during foraging.

"Morfología funcional en el sistema respiratorio de mamíferos marinos" (1998). Crespo, Fabián Alberto. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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"Morfología larval, sistemática y filogenia de escarabajos buceadores de la Argentina (Insecta: Coleoptera: Dytiscidae)" (2007-11-03). Michat, Mariano C.. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
La morfología larval de los géneros argentinos de escarabajos buceadores (Dytiscidae) es estudiada sobre la base de análisis morfométricos y quetotáxicos detallados de estructuras seleccionadas (cápsula cefálica, apéndices de la cabeza, patas, último segmento abdominal y urogonfos). Se presentan claves para larvas incluyendo 21 de los 26 géneros argentinos. Las relaciones filogenéticas dentro de la familia son investigadas en un análisis cladístico incluyendo 59 taxa de Dytiscidae y 287 caracteres morfológicos larvales. Los resultados sugieren varias conclusiones significativas con respecto a la sistemática de las Dytiscidae y a las relaciones filogenéticas dentro de la familia, incluyendo: origen monofilético de Dytiscinae, Colymbetinae e Hydroporinae (incluido Methlini); polifilia de Copelatinae si se considera a Agaporomorphus Zimmermann incluido en ella; inclusión de Cybistrini como una tribu dentro de Dytiscinae y no como una subfamilia separada; polifilia de los géneros Rhantus Dejean y Megadytes Sharp tal como están definidos actualmente; estatus genérico para Trifurcitus Brinck; relación hermana entre Bunites Spangler y Meladema Laporte; nuevo género para varias especies de Rhantus y ubicación de estas especies en la base de los Colymbetini; relación hermana entre Hydroporinae y Agaporomorphus; inclusión de Methlini como una tribu dentro de Hydroporinae y no como una subfamilia separada; condición ancestral de Hydrovatini, Canthyporus Zimmermann, Laccornellus Roughley & Wolfe y Pachydrus Sharp dentro de Hydroporinae; inclusión de Pachydrus en su propia tribu, Pachydrini; polifilia de Hydroporini e Hyphydrini tal como están definidas en la actualidad; monofilia de Bidessini y anidamiento de Amarodytes Régimbart dentro de esta tribu; monofilia de Hyphydrini excluyendo a Pachydrus; relación cercana entre Laccophilini y Agabetini. Los resultados presentados aquí son discutidos en un contexto filogenético y comparados con hipótesis previas sobre la filogenia de los diferentes grupos dentro de la familia, basadas en caracteres morfológicos de adultos y larvas y en datos de secuencias de ADN.

Abstract:
Larval morphology of the Argentinean genera of diving beetles (Dytiscidae) is studied based on detailed morphometric and chaetotaxic analyses of selected structures (cephalic capsule, head appendages, legs, last abdominal segment and urogomphi). Keys to larvae are presented including 21 of the 26 Argentinean genera. The phylogenetic relationships within the family are investigated based on a cladistic analysis of 59 dytiscid taxa and 287 morphological larval characters. The results suggest several significant conclusions with respect to the systematics of the Dytiscidae and the phylogenetic relationships within the family, including: monophyletic origin of Dytiscinae, Colymbetinae and Hydroporinae (including Methlini); poliphyly of Copelatinae as long as Agaporomorphus Zimmermann is included in it; inclusion of Cybistrini as a tribe within Dytiscinae and not as a separate subfamily; poliphyly of the genera Rhantus Dejean and Megadytes Sharp as they are presently defined; generic status for Trifurcitus Brinck; a sister group relationship between Bunites Spangler and Meladema Laporte; new genus for several species of Rhantus and placement of these species at the base of the Colymbetini; a sister group relationship between Hydroporinae and Agaporomorphus; inclusion of Methlini as a tribe within Hydroporinae and not as a separate subfamily; ancestral condition of Hydrovatini, Canthyporus Zimmermann, Laccornellus Roughley & Wolfe and Pachydrus Sharp within Hydroporinae; inclusion of Pachydrus in its own tribe, Pachydrini; poliphyly of Hydroporini and Hyphydrini as they are presently defined; monophyly of Bidessini and nesting of Amarodytes Régimbart within the tribe; monophyly of Hyphydrini excluding Pachydrus; close relationship between Laccophilini and Agabetini. The results presented here are discussed in a phylogenetic context and compared with previous hypotheses on the phylogeny of different groups within the family based on adult and larval morphological characters, and DNA sequence data.

"Morfología y anatomía foliar de especies Sudamericanas del género prosopis (leguminoseae-mimosoideae): un enfoque adaptativoMORPHOLOGICAL AND ANATOMICAL LEAF CHARACTERS OF SOUTHAMERICAN SPECIES OF THE GENUS PROSOPIS (LEGUMINOSAE-MIMOSOIDEAE): ADAPTIVE STRATEGIES TO ENVIRONMENT" (1996). Vilela, Alejandra Elena. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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"Morfología y clasificación superior en los Stenopodainos americanos (Reduviidae-Heteroptera-Insecta)" (1981). Giacchi, Juan Carlos. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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"Movimiento de fluidos viscosos en canales con paredes porosas y efectos de acoplamiento viscoso-térmico" (1998). Ferro, Sergio P.. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
Se estudió el flujo de un fluido newtoniano que circula en regimen laminar por un canal plano. El flujo es forzado por succión o inyección constante y uniforme a través de paredes porosas y rígidas que se hallan a distintas temperaturas. Se supuso que la viscosidad depende de la temperatura, por lo que la ecuación de Navier-Stokes se halla acoplada a la ecuación de la energía. El problema admite soluciones de similaridad que fueron analizadas en detalle. Se desarrollaron rutinas numéricas basadas en métodos espectrales que resolvieron eficientemente tanto las ecuaciones estacionarias como las ecuaciones dependientes del tiempo. Esto permitió realizar la descripción de los campos de velocidades, presiones y temperaturas para un amplio rango de valores de los parámetros. Por otra parte, se analizó la estabilidad temporal y espacial de las soluciones estacionarias de similaridad. A tal fin se implementaron nuevos códigos numéricos que resuelven los problemas de valores característicos que surgen en este tipo de análisis. El problema en dos variables espaciales (sin efectos de temperatura) fue resuelto mediante un código en diferencias finitas. Esto permitío investigar las relevancia de las soluciones de similaridad bajo determinadas condiciones en la boca del canal.

Abstract:
The flow of a newtonian fluid along a plane channel was studied. The flow is driven by constant, uniform suction (or injection) through porous rigid walls at different temperatures. The viscosity was assumed to depend on the temperature and thus the Navier-Stokes and the energy equations are coupled. The problem admits a similarity solution which was analised in detail. Numerical schemes based on spectral methods were developed. These routines efficently solve both the time dependent and the steady state equations. This fact allows us to describe the velocity, pressure and temperature fields for a large range of values of the parameters. The temporal and spatial stability of steady similarity solutions was also studied. New numerical codes were written to solve the characteristic value problems which appear in this type of analysis. Finally, the two dimensional problem (without thermal effects) was solved using a finite difference code. The importance of similarity solutions under given conditions at the entrance of the channel was investigated.

"Movimientos locales en películas delgadas de polímeros amorfos" (2013-03-04). Araoz, Beatriz. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
El objetivo de este trabajo de tesis es estudiar la dinámica de los entornos sonda-caja de polímero en películas nanométricas de polímeros amorfos. Para ello se utilizaron sondas fluorescentes, altamente sensibles a las propiedades fisicoquímicas de su entorno (Rojo Nilo) embebidas en polimetacrilatos de alquilo. La emisión de la sonda se estudió a escala macroscópica (ensamble de moléculas de colorante) y a nivel de moléculas individuales. En ambos casos se analizaron las propiedades espectrales y rotacionales de la sonda en la caja de polímero. La espectroscopía de emisión de fluorescencia de moléculas individuales de Rojo Nilo mostró fluctuaciones espectrales cuya frecuencia y amplitud son independientes del espesor y tipo de polímero, mientras que las reorientaciones de la sonda dependen del espesor de la película, que esta asociado a cambios en el valor de la temperatura de transición vítrea por efecto del confinamiento. El fotoblanqueo se encuentra siempre presente en experimentos de este tipo, y con esta motivación, se propuso una solución al estudio de la dinámica rotacional del ensamble en presencia de fotoblanqueo bajo excitación linealmente polarizada. Se obtuvo así el coeficiente de difusión rotacional de la sonda en los polímeros, que explica la tendencia observada para la movilidad de moléculas individuales. Las medidas se realizaron con dos configuraciones de microscopio de fluorescencia: confocal con detección espectrográfica y de campo amplio con detección polarizada. Este último, se montó íntegramente en uno de los laboratorios de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.

Abstract:
In this Thesis, we study the dynamics of probe-polymer cage environments in thin polymer films. For this purpose, we employed fluorescent probes with a high sensitivity to the physicochemical properties of its environment, as Nile Red. The selected polymer matrixes were the polyalkylmethacrylates. The distance and interactions between the probe and its near environment (polymer cage) affect some emission features of the dye. Examples of these features are: the emission spectrum and probe reorientation. Probe emission was studied at macroscopic (ensemble of dye molecules) and single molecule level. Spectral and reorientational properties of the emission were studied. At the single molecule level, fluorescence spectroscopy of individual Nile Red molecules shows spectral fluctuations whose frequency and amplitude are independent of the thickness and the polymer type. The rotational dynamics of single molecule in the ground state, followed by polarized emission measurements, showed a dependence of amplitude and frequency of reorientation events on polymer film thickness. A new method to study probe rotational diffusion, which combines anisotropy and photobleaching with linearly polarized excitation is presented. It is based on 1-photon photobleaching and isotropic rotation of the dye. The diffusion coefficient of Nile Red in the polymer matrix of different thickness was obtained and it was correlated to single molecule reorientations results. Two fluorescence microscopy configurations were used: confocal microscopy with spectrographic detection, and wide-field microscopy with polarized emission detection. The last setup was built up in the Faculty of Exact and Natural Sciences.

"Movimientos y dispersión en el ratón del pastizal pampeano, Akodon azarae" (1995). Cittadino, Emilio Alejandro. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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"Multiwavelets no separables : construcción y aplicaciones para el procesamiento de imágenes" (2003). Ruedin, Ana María Clara. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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"Muscidae (Insecta: Diptera) de la provincia de Buenos Aires. Composición específica y estacionalidad" (2010). Patitucci, Luciano Damián. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
Muscidae es una de las familias más diversas dentro de los dípteros caliptrados y presenta hábitos extremadamente variados. La mayoría de sus larvas son carroñeras y tienen un profundo impacto en los ecosistemas ya que contribuyen a la descomposición de la materia orgánica. Este trabajo estable el inventario de especies para la provincia de Buenos Aires listando 40 especies distribuidas en 24 géneros. Paralelamente se aumenta la distribución de las especies presentes en la provincia en todo el país. Se proporciona la redescripción de cuatro especies y se aporta un clave con carácteres diagnósticos. Se describe la dinámica de fl uctuación anual, preferencia por cebos y microhábitats de las especies más abundantes presentes en un gradiente de urbanización del Partido de Almirante Brown, asi como las características de sinantropía en un período de dos años. Se caracteriza a las familias de dípteros caliptrados respecto de su elenco específi co, abundancia y riqueza en distintos espacios verdes de la Ciudad Autónoma de Buenos Aires, estableciendo patrones de abundancia y riqueza del ensamble respecto de los tipos de cebos utilizados y de los microambientes en un período de un año. Se obtiene el inventario preliminar de las especies de dípteros caliptrados en la Reserva Natural Estricta Otamendi y se caracteriza a las comunidades de dípteros en términos de composición y riqueza de taxa en dos ambientes con distinta composición vegetal. Se observó una tendencia general en la preferencia de las especies de Muscidae por los ambientes de sombra, ya sea proporcionado de manera artifi cial en los espacios urbanizados o en las áreas boscosas de los ambientes naturales y se observó una mayor riqueza sobre los cebos de heces respecto de los animales en descomposición (hígado y vísceras de pollo).

Abstract:
Muscidae is one of the most diverse families within of the calytrate Diptera and present extremely diverse habits. Most larvae are scavengers and have a profound impact on ecosystems because contributing to the decomposition of organic matter. This work show the inventory of species for the province of Buenos Aires listing 40 species in 24 genera. At the same time increases the distribution of species of the province throughout the country. It provides the redescription of four species and a key with diagnostic characters. It describe the dynamics of annual fl uctuation, baits and microenvironments preference of the most abundant species present in a gradient of urbanization of the Partido de Almirante Brown, as well as the characteristics of sinantropía over a period of two years. It characterizes families of calyptrate Diptera about their specifi c list, abundance and richness in different green spaces in the City of Buenos Aires, establishing patterns of abundance and richness of the assembly on the types of bait used and the microenvironments in a period of one year. Obtained a preliminary survey of calyptrate Diptera in Otamendi Strict Nature Reserve and is characterized Dipteran communities in terms of composition and richness of taxa in two environments with different plant composition. There was a general trend in the preference of Muscidae species by the environments of shade, either artifi cially provided in the urbanized areas or forest areas in natural environments and there was greater wealth on the baits of feces on decaying animal (chicken liver and viscera).

"Mutantes de Salmonella enterica en el gen de ADN adenina metil transferasa (dam). ¿Cepas ideales para la construccion de vacunas?" (2010). Sarnacki, Sebastián Hernán. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
La enzima ADN adenina metiltransferasa (Dam) es un regulador global de la expresión de genes en bacterias. En estudios previos, las mutantes dam de Salmonella Typhimurium han sido postuladas como excelentes cepas vacunales por su atenuación y su capacidad protectiva. Por extensión, la mutación en el gen dam se ha propuesto como método de atenuación para una gran variedad de especies bacterianas. Dado nuestro interés en el estudio y prevención de las infecciones por Salmonella Enteritidis (serovariedad que con mayor frecuencia causa enterocolitis en humanos) generamos mutantes dam de dicha serovariedad, mediante mutagénesis por transposición y por mutagénesis dirigida por reemplazo. Curiosamente, los estudios en ratones Balb/c mostraron que las mutantes dam de S. Enteritidis, son sólo moderadas en su atenuación, ya que un 30 % de los animales inoculados por la vía intragástrica con la mutante muere dentro de las 3 semanas. Por otro lado, la protección de los animales inmunizados, contra el desafío con la cepa virulenta de Salmonella Enteritidis #5694, no alcanzó niveles aceptables. Dado el papel crítico que los macrófagos desempeñan en la inmunidad innata contra Salmonella, analizamos la interacción entre la mutante SEΔdam y la línea celular de macrófagos RAW 264.7. Mediante ensayos de Western blot pudo determinarse que la expresión de moléculas proinflamatorias en los macrófagos infectados con SEΔdam está atenuada. Como en parte, la activación de la respuesta inflamatoria del macrófago se genera a través de antígenos bacterianos, nos preguntamos si la carencia de Dam podría estar afectando la estructura o función de ciertas proteínas efectoras o del lipopolisacárido (LPS) de Salmonella Enteritidis. Estudiamos entonces la participación de la proteína Dam sobre la síntesis y secreción de dos proteínas efectoras dependientes del Sistema de Secreción Tipo Tres (SSTT-1). A este fin debieron construirse y caracterizarse mutantes dam de Salmonella portadoras de genes sopA y sopB marcados con el epítope FLAG. Los resultados obtenidos mostraron que la mutante dam posee una reducida expresión y secreción de las proteínas de invasión SopA y SopB, dependientes de la isla de patogenicidad 1 de Salmonella (SPI- 1). Este hallazgo indica que la metilación por Dam participa en la regulación de la síntesis y secreción de SopA y SopB en Salmonella como un activador de estos genes. Investigamos también la participación de la enzima Dam en la síntesis del LPS de S. Enteritidis. Encontramos que la mutante SEΔdam sintetiza LPS con un antígeno polisacárido O de cadenas más cortas que el de la cepa parental. Dado que Wzz es responsable en la distribución del largo de cadena del antígeno O, analizamos si la metilación por Dam está involucrada en la regulación de la expresión del gen wzz. El análisis densitométrico de Western Blot con muestras de extractos proteicos mostró que la cantidad relativa de proteína Wzz producida por SEΔdam, es tres veces menor que la producida por la cepa parental. Concomitantemente, la actividad del promotor de wzz en SEΔdam medida con fusión transcripcional cromosómica con un gen reportero y la cantidad de ARNm medido por RT-PCR cuantitativa a tiempo real se vieron reducidas. También se redujo la expresión de los genes pmrA y rcsB (dos reguladores de wzz) en la mutante dam. Sin embargo, el defecto de SEΔdam en la distribución del largo de cadena del antígeno O, sólo se asoció con RcsB. Nuestros resultados demuestran que la metilación por Dam regula la síntesis del LPS en Salmonella. En conjunto, los resultados obtenidos indican que la metilación por Dam en Salmonella regula funciones relacionadas íntimamente con la interacción huésped-bacteria. Por lo tanto, la deleción del gen dam como método de atenuación en cepas vacunales debe ser analizada críticamente.

Abstract:
DNA adenine methyltransferase (Dam) enzyme is a global regulator of bacterial gene expression. In previous studies, Salmonella Typhimurium dam mutants have been proposed as excellent vaccines strains because of their characteristic of attenuation and protective capabilities. By extension, dam gene mutation has been proposed as a method for attenuating a variety of bacterial species. Given our interest in the study and prevention of infections with Salmonella Enteritidis, a serotype that most commonly causes enterocolitis in humans, we generate S. Enteritidis dam mutants by transposition and site-directed mutagenesis by replacement. Interestingly, studies in Balb/c mice showed that the S. Enteritidis dam mutants, are only moderate in their attenuation. Thirty percent (30%) of animals inoculated by the intragastric route with the mutant died within 3 weeks. Moreover, the protection of immunized animals challenge with the virulent strain of Salmonella Enteritidis # 5694, did not reach acceptable levels. Given the critical role that macrophages play in innate immunity against Salmonella, we analyzed the interaction between SEΔdam mutant and macrophage cell line RAW 264.7. By Western blot, we found that the expression of inflammatory molecules in macrophages infected with SEΔdam is attenuated. As activation of the inflammatory response of macrophages is generated in part by bacterial antigens, we wondered whether the lack of Dam might be affecting the structure or function of certain effector proteins or lipopolysaccharide (LPS) of Salmonella Enteritidis. Therefore, we studied the involvement of Dam on protein synthesis and secretion of two effector proteins both dependent on type 3 secretion systems. To this purpose, we constructed and characterized Salmonella dam mutants carrying sopA and sopB genes tagged with the FLAG epitope. The results showed that the dam mutant has a reduced expression and secretion of SopA and SopB invasion proteins, which are Salmonella pathogenicity island (SPI-1)-dependent. This finding indicates that Dam methylation is involved in the regulation of the synthesis and secretion of SopA and SopB proteins in Salmonella as an upregulator of these genes. We also investigated the involvement of the Dam enzyme in S. Enteritidis LPS synthesis. We found that compared to the parental strain, a SEΔdam mutant synthesized LPS with shorter O-antigen polysaccharide chain lengths. Since Wzz is responsible for the chain length distribution of O-antigen, we investigated whether Dam methylation is involved in regulating wzz gene expression. Densitometric analysis of Western blot with samples of protein extracts showed that the relative amount of Wzz protein produced by SEΔdam is three-fold lower than that of the parental strain. Concomitantly, wzz gene promoter activity in SEΔdam was reduced, as measured by chromosomal transcriptional fusion with a reporter gene, and this result was further confirmed by the amount of mRNA as measured by RT-PCR quantitative real-time analysis. Also, the expression of pmrA and rcsB genes (two wzz gene regulators) in the dam mutant was reduced. However, the defect in the chain length distribution of O-antigen of the SEΔdam, was associated only with RcsB. Our results show that Dam methylation regulates the LPS synthesis of Salmonella. Overall, these results indicate that Dam methylation in Salmonella regulates functions related intimately to the host-bacteria interaction. Therefore, the dam gene deletion as a method of attenuation of vaccine strains must be analyzed critically.

"Método de navegación basado en aprendizaje y repetición autónoma para vehículos aéreos no tripulados" (2016-03-22). Nitsche, Matías Alejandro. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
En esta tesis se presenta un método basado en la técnica de Aprendizaje y Repetición (teach & repeat o TnR) para la navegación autónoma de Vehículos Aéreos No Tripulados (VANTs). Bajo esta técnica se distinguen dos fases: una de aprendizaje (teach) y otra de navegación autónoma (repeat). Durante la etapa de aprendizaje, el VANT es guiado manualmente a través del entorno, definiendo así un camino a repetir. Luego, el VANT puede ser ubicado en cualquier punto del camino (generalmente, al comienzo del mismo) e iniciar la etapa de navegación autónoma. En esta segunda fase el sistema opera a lazo cerrado controlando el VANT con el objetivo de repetir en forma precisa y robusta el camino previamente aprendido. Como principal sensado se utiliza un sistema de visión monocular, en conjunción con sensores que permitan estimar a corto plazo el desplazamiento del robot respecto del entorno, tales como sensores inerciales y de flujo óptico. El principal objetivo de este trabajo es el de proponer un método de navegación tipo T&R que pueda ser ejecutado en tiempo real y a bordo del mismo vehículo, sin depender de una estación terrena a la cual se delegue parte del procesamiento o de un sistema de localización externa (como por ejemplo GPS, en ambientes exteriores) o de captura de movimiento (como por ejemplo ViCon, en ambientes interiores). En otras palabras, se busca un sistema completamente autónomo. Para ello, se propone el uso de un enfoque basado en apariencias (o appearance-based, del inglés), que permite resolver el problema de la localización del vehículo respecto del mapa en forma cualitativa y que es computacionalmente eficiente, lo que permite su ejecución en hardware disponible a bordo del vehículo. La solución propuesta se diferencia del típico esquema de Localización y Mapeo Simultáneo (Simultaneous Localization and Mapping o SLAM) mediante el cual se estima la pose del robot (y la de los objetos del entorno) en forma absoluta con respecto a un sistema de coordenadas global. Bajo dicho esquema, como consecuencia, el error en la estimación de la pose se acumula en forma no acotada, limitando su utilización en el contexto de una navegación a largo plazo, a menos que se realicen correcciones globales en forma periódica (detección y cierre de ciclos). Esto impone el uso de técnicas computacionalmente costosas, lo cual dificulta su ejecución en tiempo real sobre hardware que pueda ser llevado a bordo de un robot aéreo. En contraste, bajo el enfoque propuesto en esta tesis, la localización se resuelve en forma relativa a un sistema de coordenadas local cercano al vehículo (es decir, una referencia sobre el camino) que es determinado mediante un esquema de filtro de partículas (Localización de Monte Carlo). Esto se logra comparando la apariencia del entorno entre la etapa de aprendizaje y la de navegación, mediante el empleo de características visuales salientes (image features) detectadas en dichas etapas. Finalmente, utilizando una ley de control simple, se logra guiar al robot sobre el camino, a partir de reducir la diferencia entre la posición aparente de los objetos del entorno entre ambas etapas, producto del desplazamiento y diferencias de orientacion del robot respecto del mismo. Como parte del desarrollo del trabajo de tesis, se presenta tanto la formulación y descripción del método como el diseño y construcción de una plataforma VANT, sobre la cual se realizaron los experimentos de navegación. Asimismo, se exhiben experimentos tanto con plataformas aéreas en entornos simulados como sobre plataformas terrestres, dado que el método es aplicable también a los mismos. Con los resultados obtenidos se demuestra la factibilidad y precisión de los métodos de localización y navegación propuestos, ejecutando en hardware a bordo de un robot aéreo en tiempo-real. Así, con esta tesis se presenta un aporte al estado del arte en lo que refiere a temas de navegación autónoma basada en visión, particularmente (pero no exclusivamente) para el caso de robots aéreos.

Abstract:
This thesis presents a method based on the Teach & Repeat (TnR) technique for the autonomous navigation of Unmanned Aerial Vehicles (UAVs). With this technique, two phases can be distinguished: a learning phase (teach) and an autonomous navigation (repeat) phase. During the learning stage, the UAV is manually guided through the environment, thus defining a path to repeat. Then, the UAV can be positioned in any point of the path (usually at the beginning of it) and the autonomous navigation phase can be started. In this second phase the system operates in closed-loop controlling the UAV in order to accurately and robustly repeat the previously learned path. Monocular vision is used as the main sensing system in conjunction with other sensors used to obtained short-term estimates of the movement of the robot with respect to the environment, such as inertial and optical flow sensors. The main goal of this work is to propose a T&R navigation method that can be run in real-time and on-board the same vehicle, without relying on a ground control-station to which part of the processing is delegated or on external localization (for example GPS, in outdoor environments) or motion capture (such as VICON, for indoor settings) systems. In other words, a completely autonomous system is sought. To this end, an appearance-based approach is employed, which allows to solve the localization problem with respect to the map qualitatively and computationally efficient, which in turns allows its execution on hardware available on-board the vehicle. The proposed solution scheme differs from the typical Simultaneous Localization and Mapping (SLAM) approach under which the pose of the robot (and the objects in the environment) are estimated in absolute terms with respect to a global coordinate system. Under SLAM, therefore, the error in the pose estimation accumulates in unbounded form, limiting its use in the context of long-term navigation unless global corrections are made periodically (loop detection and closure). This imposes the use of computationally expensive techniques, which hinders its execution in real time on hardware that can be carried on-board an aerial robot. In contrast, under the approach proposed in this thesis, the localization is solved relative to a local coordinate system near the vehicle (i.e. a reference over the path) which is determined by a particle-filter scheme (Monte Carlo Localization or MCL). This is accomplished by comparing the appearance of the environment between the learning and navigation stages through the use of salient visual features detected in said steps. Finally, using a simple control law, the robot is effectively guided over the path, by means of reducing the difference in the apparent position of objects in the environment between the two stages, caused by the vehicle’s displacement with respect to the path. As part of the development of the thesis, both the formulation and description of the method, and the design and construction of a UAV platform, on which navigation experiments were conducted, are presented. Moreover, experiments using aerial platforms in simulated environments and using terrestrial platforms are also presented, given that the proposed method is also applicable to the latter. With the obtained results the feasibility and precision of the proposed localization and navigation methods are demonstrated, while executing on-board an aerial robot and in real-time. Thus, this thesis represents a contribution to the state of the art when it comes to the problem of vision-based autonomous navigation, particularly (but not exclusively) for the case of aerial robots.

"Método electrométrico para la determinación de boro en aguas" (1943). Raggio, Juan A.. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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"Métodos algebraicos para el estudio de redes bioquímicas" (2011). Pérez Millán, Mercedes Soledad. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
El principal objetivo de este trabajo es aplicar y desarrollar herramientas de álgebra (computacional) para estudiar redes bioquímicas. Empezamos encontrando invariantes que se satisfacen en los estados de equilibrio. Luego estudiamos sistemas cuyos estados de equilibrio se describen por binomios y los llamamos “sistemas con estados de equilibrio teóricos”. Mostramos que el importante mecanismo enzimático de fosforilaciones secuenciales distributivas tiene esta característica. Después establecemos la relación, en el espacio de las constantes de reacción, entre sistemas con “complejos balanceados” y sistemas con microrreversibilidad, cuyos estados de equilibrio positivos satisfacen relaciones binomiales particulares. Finalizamos este enfoque continuo incorporando resultados computacionales para estados de equilibrio positivos desde la persectiva de la geometría algebraica real. Finalmente, presentamos un modelo discreto del módulo de regulación del factor nuclear NF-κB, por medio de un sistema polinomial dinámico discreto. Este enfoque permite estudiar redes cuya información disponible es poco detallada, con la idea de proveer una primera descripción de las interacciones de la red a través de métodos de álgebra computacional.

Abstract:
The main goal of this work is to apply and develop (computational) algebraic tools for the study of biochemical networks. We start by finding invariants that are satisfied at steady state. We then study systems whose steady states are described by binomials, and call them “systems with toric steady states”. We show that the important enzymatic mechanism of sequential and distributive phosphorylations has this feature. Afterwards, we state the relationship, in rate constant space, between “complex balanced” and “detailed balanced” systems, whose positive steady states satisfy special binomial relations. We end this continuous approach by expanding on computational results for positive steady states from a real algebraic geometry perspective. Finally, we present a discrete model for the NF-κB regulatory module, by means of a discrete polynomial dynamical system. This approach allows to study networks with poorly detailed data available, with the idea of providing a first description of the interactions of the network through computational algebra methods.

"Métodos algebraicos para problemas discretos" (2009). Tobis, Enrique Augusto. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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"Métodos alternativos para el tratamiento de la contaminación ambiental por metales pesados" (2011). Areco, María del Mar. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
En la actualidad, diversos ambientes acuáticos naturales se encuentran contaminados por metales pesados y/o pesticidas producto del desarrollo industrial y agrícola de las últimas décadas. Los diversos métodos de depuración de efluentes contaminados en uso no siempre son efectivos y en general presentan altos costos de aplicación, por lo que es necesario desarrollar técnicas eficientes, de fácil aplicación, económicas y por sobre todo sustentables con el medio ambiente. En la presente tesis se evaluaron las capacidades de adsorción de dos macroalgas marinas (Ulva lactuca y Gymnogongrus torulosus), una maleza (Avena fatua) y una microalga de agua dulce (Asterococcus limneticus) como posibles biosorbentes de plomo, cadmio, cobre y zinc; así como la adsorción de Glifosato por U. lactuca. También se estudió el efecto de la presencia de estos metales en el crecimiento de A. fatua, siendo el cobre y el zinc los metales que afectan el crecimiento de la maleza, mientras que el cadmio y el plomo presentan alta afinidad por las partículas orgánicas de los suelos quedando menos biodisponibles para la planta. Las eficiencias de remoción de los distintos sustratos fueron determinadas en función del pH, la temperatura, el tiempo de contacto y las concentraciones iniciales de los distintos sorbatos. Los modelos de Langmuir, Freundlich, Temkin y Dubinin- Radushkevich fueron aplicados a los resultados experimentales, siendo el modelo de Langmuir el que mejor describe la adsorción en todos los casos analizados. Las capacidades de adsorción aumentan con el pH y la energía libre del proceso muestra que el sistema es espontáneo. Los estudios cinéticos demostraron que la adsorción de los distintos sorbatos sigue una cinética de pseudo segundo orden para la mayoría de los casos estudiados. Las eficiencias de remoción de los biomateriales soportados en matrices de agar y de HDPE se midieron y los resultados se compararon con los obtenidos para las suspensiones. Por último se evaluó la eficiencia de retención de U. lactuca empaquetada en columnas.

Abstract:
Nowadays, many natural aquatic environments are contaminated by heavy metals and / or pesticides due to industrial and agricultural development during the recent decades. Purification methods for contaminated effluents actually in use are not always effective and generally have high implementation costs, making necessary to develop efficient techniques, easy to apply, economic and environmentally sustainable. In this PhD Dissertation the adsorption capacities of two marine macroalgae (Ulva lactuca and Gymnogongrus torulosus), a weed (Avena fatua) and a freshwater microalga (Asterococcus limneticus), were evaluated as potential biosorbents for lead, cadmium, copper and zinc, as well as the adsorption of glyphosate by U. lactuca. The effects of the presence of these metals in the growth of A. fatua were also studied. Results demonstrated that copper and zinc affect the growth of this weed, while cadmium and lead have high affinity for soil organic particles being less bioavailable for the plant. The removal efficiencies of the different substrates were determined as a function of pH, temperature, contact time and initial concentrations of the different sorbates. Langmuir, Freundlich, Temkin and Dubinin-Radushkevich models were applied to the experimental results, and based on the results Langmuir model best describes the adsorption in all cases analyzed. The adsorption capacity increases with pH and free energy of the process shows that the system is spontaneous. Kinetic studies showed that, in most cases studied, the adsorption of different sorbates follows a pseudo second order kinetics. Removal efficiencies of biomaterials supported in agar and HDPE matrices were measured and results were compared with those obtained for batch mode. Finally, adsorption efficiency for U. lactuca packed in columns we evaluated.

"Métodos colorimétricos para la determinación de fluor en aguas" (1942). Salas, Carlos. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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"Métodos de análisis para la determinación del Wolfram" (1922). Wenzel, Carlos Guillermo. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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"Métodos de determinación de grupos acetilos en maderas y el contenido de los mismos en especies forestales indígenas" (1961). Hepburn, Martha Susana. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
Dada la ausencia en la bibliografía químico-forestal de valores de acetilos en maderas indígenas y exóticas ya aclimatadas a nuestro país, se ha considerado de interés general su determinación para complementar los estudios realizados hasta el presente de manera de alcanzar en forma paulatina un conocimiento integral del leño. Dicho dosaje además, se relaciona directamente con una aplicación de la madera muy importante desde el punto de vista industrial ya que el tenor de acetilos puede dar una información más precisa sobre las condiciones de cada especie de madera. En efecto, aquella que posee mayor cantidad de los mismos gasta más NaOH al ser convertida en pulpa para papel, con el consiguiente aumento del precio del tratamiento. Estos grupos han sido estudiados recientemente por varios investigadores y todos coinciden en que se encuentran asociados a la fracción xilano de la holocelulosa, específicamente, unidos al carbono 3 o a veces al carbono 2 de la xilosa en forma de o-acetilo, siendo la razón entre xilosa y acetilos de 3,3 a 4,1. En el presente trabajo se compara el % de acetilo obtenido por dos métodos, uno usado por la escuela francesa y otro por la americana, agregándose una tercera determinación efectuada con el primero pero modificado. La técnica francesa, perteneciente a Freudenberg y Harder, consiste en efectuar una hidrólisis del aserrín con ác. p-toluensulfónico en presencia de etanol. Los grupos acetilos forman acetato de etilo el que se destila y recibe en NaOH en exceso. Luego de una saponificación se titula el remanente de álcali con ác. sulfúrico valorado. La modificación efectuada sobre este método consiste en usar solución etanólica de ác. sulfúrico, 5% para efectuar la hidrólisis en reemplazo del ác. paratoluensnlfónico. El procedimiento americano, de Whistler y Jeanes difiere del de la escuela francesa en que la hodrólisis se efectúa en medio alcalino usando metóxido de sodio como catalizador y metanol, pero fundamentalmente se debe mantener las condiciones anhidras que recomiendan sus autores, durante todo el proceso ya que de otro modo, no da valores reproducibles. Observando los resultados se llegó a las siguientes conclusiones: La modificación del método que sigue la escuela francesa da valores muchos más bajos que los otros dos por lo que no se aconseja su empleo. Las condiciones de trabajo resultan más accesibles con el método ácido, por no ser indispensables las condiciones anhidras del método alcalino. De las 46 muestras analizadas pertenecientes a ejemplares desarrollados en nuestro país y de las cuales 39 corresponden a especies indígenas y 7 a exóticas cultivadas en nuestro medio, al contenido de acetilo varía dentro de los siguientes límites: Coníferas : 0,39 % (muestra N°38 : ciprés N°4) 1,73 % (muestra N°27 : maniú hembra N°8) Latifoliadas: 1,59 % (muestra N°34 : palo borracho) 4,02 % (muestra N°41 : cebil moro) Los resultados hallados para las coníferas indígenas son similares a los guarismos que figuran en la bibliografía para coníferas de otras regiones de la tierra. En cambio, los correspondientes a las especies latifoliadas indígenas y cultivadas en nuestro suelo dieron % inferiores a aquellas de esa clase de otras zonas. De acuerdo con la cantidad de acetilos, las coníferas consumen menos NaOH que las latifoliadas, durante el tratamiento de la madera para hacer pulpa para papel. Es esta una razón más para hacer de esta madera la materia prima ideal para ese fin. En cuanto a las otras especies, de hojas caducas, sólo son aptas para dicha industria las que tienen bajo tenor de acetilos, del orden de las coníferas.

"Métodos de dispersión electromagnética aplicados a sistemas SAR" (2014). Franco, Mariano Andrés. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
En esta tesis trabajamos con distintos métodos para calcular la sección eficaz observada por sistemas de radar activos, debido su interacción con superficies y medios aleatorios. En primer lugar describimos el método de la ecuación integral usado para calcular el campo dispersado por una superficie rugosa. Mostramos cuales son los resultados usuales del modelo y luego los que no se condicen con las observaciones. Proponemos entonces no usar las simplificaciones habituales para obtener valores no nulos en los coeficientes de retrodispersión de los canales de polarización cruzada. Concretamente, retener términos no lineales en la distribución de alturas de la superficie y calcular, numéricamente, la nueva sección eficaz del modelo. Luego, extendemos la formulación integral a un modelo de medios estratificados en el cual, debajo de la superficie iluminada por el radar, se encuentra una segunda interface (plana). Con este modelo damos una primer contribución a la dispersión de la onda debido a su interacción con el volumen que se haya debajo de la superficie observada por el radar. En particular, desarrollamos este modelo para estudiar el comportamiento de la emisivad respecto a la distancia media entre las capas, y como segundo objetivo, analizar la respuesta polarimétrica del sistema. Finalmente, basados en una teoría estadística de campos, formulamos el marco teórico para calcular la respuesta al radar de un medio inhomogéneo. Consideramos que debajo de la superficie se encuentra un medio caracterizado por una permitividad dieléctrica estocástica y haciendo uso de métodos funcionales resolvemos las ecuaciones para el campo medio observado por los sistemas de teledetección.

Abstract:
In this thesis we work with different methods to calculate the observed radar cross section by active radar systems due to their interaction with rough surfaces and random media. First, we describe the Integral Equation Method used to compute the scattered field of a random surface. We show that the results are not consistent with the observations and suggest not to use the usual simplifications to obtain nonzero values of the backscattering coeficients for the cross polarized channels. We propose retain the nonlinear terms in the height distribution of the rough surface and calculate, numerically, the new radar cross section. Then, we extend the integral formulation to a model of stratified media which, below the surface illuminated by the radar, there is a second at interface. With this model we give a first contribution to the wave dispersion due to its interaction with the volume to be below the surface. In particular, we develop this model to study the emissivity behavior as a function of the average distance between the layers, and as a second subject, analyzing the polarimetric response of the system. Finally, based on a statistical field theory, we give the theoretical framework in order to compute the radar cross section response in inhomogeneous medium. We consider that below surface there is a random media characterized by a stochastic dielectric permittivity and we use functional methods to solve the equations of the mean field observed by remote sensing systems.

"Métodos de introducción de muestras para espectrometrías de alta performance" (2015-12-16). Morzan, Ezequiel Martín. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
En las espectrometrías atómicas y de masas se requiere que el analito se encuentre en estado gaseoso para su análisis. Pero, en la mayoría de los casos, las muestras se encuentran en estado sólido o en solución. De esta manera, los mecanismos que habilitan el cambio de fase del analito requieren un cuidadoso estudio de modo tal de hacerlos eficientes. Así, los cambios de fase se transforman en el paso crítico en las valoraciones analíticas llevadas a cabo con estos espectrómetros ya que influencian de manera sustantiva las cifras de mérito del método particular. Es por ello que los desarrollos de nuevos sistemas de transferencia de materia a fase gaseosa podrían ofrecer ventajas por sobre las técnicas convencionales tales como, la optimización de cifras de mérito características de la técnica y la factibilidad de muestreo localizado en el caso de problemas sólidos. En lo que respecta a la espectrometría atómica, se presenta un novedoso sistema de introducción total de muestra por generación de aerosol térmico dentro de una celda de atomización calentada por llama conocido por sus siglas en ingles “TS-FFAAS” (thermospray flame furnace atomic absorption spectrometry). Con el objetivo último de que el desempeño analítico del “thermospray” pueda superar al de la absorción atómica convencional con llama e incluso la atomización electrotérmica, así como que sea capaz de extender su aplicación a analitos poco volátiles, se han realizado diversos estudios teóricos y experimentales en el marco del presenta tesis. Los experimentos se han centrado en el estudio de las variables operativas que permiten la optimización de la señal analítica, entre ellos: material de la celda de atomización y modificación de su superficie interna, dimensiones de la celda, temperatura alcanzable y su distribución (axial y radial), caudal de transporte de muestra y su naturaleza (uso de solventes orgánicos), cantidad de muestra inyectada, estequiometría de la llama de combustión que calefacciona la celda (entorno redox), influencia de otros parámetros físicoquímicos, etc. En base a los resultados se discutirán los posibles mecanismos de atomización/desolvatación que permitan explicar la variación de sensibilidad observada para analitos de diferente volatilidad. Se presentan también estudios teóricos que permiten explicar la generación de señal analítica así como su tamaño y forma. Se discuten los resultados obtenidos para la determinación de analitos de distinta volatilidad en muestras reales, lo que permite evaluar las bondades de la técnica en el análisis elemental de rutina. Por otra parte, se mostrará el desarrollo de un novedoso sistema de introducción de muestras para espectrometría de masas que permite el muestreo localizado de sólidos de superficies irregulares habilitando la generación de imágenes químicas de topologías no planas. Además, se presentará la posibilidad de correlacionar fragmentos provenientes de una misma sustancia en una mezcla compleja a través de la introducción dinámica de la muestra en medio del flujo de un plasma de helio caliente.

Abstract:
It is well known that mass and atomic spectrometries require the analytes in gaseosus form for enabling its determination. But mostly, samples are solids or liquids. Consequently, the mechanisms that allow the change of phase of the analyte need to be studied carefully as they are critical at the moment of optimizing the figures of merit of a given analytical procedure. In this way, new systems for mass transfer could offer advantages with respect to other classical methodologies such as, improvement of figures of merit and localized sampling of solid problems. For atomic spectrometry, a new system of total sample introduction by means of thermospray production inside a flame furnace is employed. The approach is known as thermospray flame furnace atomic absorption spectrometry (TS-FFAAS). In this thesis, several experimental and theoretical studies have been performed with the aim of testing TS as a method able to exceed the analytical performance of flame atomic absorption spectrometry and probably electrothermal, and also to broaden its applications to analytes of low volatility. Experiments have been focused on the operational variables that allow the improvement of the analytical signal, amongst them: furnace material, changes of the material in the internal surface of the furnace, furnace volume, temperature of the furnace (axial, radial), carrier flow rate, nature of the carrier (organic solvents), sample volume, flame stoichiometry (redox environment), influence of other physicochemical parameters, etc. In the light of the results, some explanation on the differences in sensitivity observed for analytes of different volatility will be given by assessing probable mechanisms of desolvation/atomization inside the furnace. Theoretical studies are also presented in order to explain the generation of the analytical signal as well as its shape and size. Obtained results for the determination of different analytes in real samples are shown and evaluated in terms of the goodness of TSFFAAS for routine elemental analysis. Additionally, the development of a new system for sample introduction in mass spectrometry will be shown. It allows the focalized sampling of solids with irregular surfaces and enables the generation of chemical images of non planar topology. Moreover, the possibility of correlating mass fragments of a given compound in a complex mixture through the dynamic introduction of a sample flowing in a hot helium plasma, will be presented for the first time.

"Métodos de laboratorio para el diagnóstico precoz y diferencial del embarazo" (1932). Griot, Carlos. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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"Métodos de modelado y simulación de metales y aleaciones" (2003). Isoardi, Esteban José Pablo. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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"Métodos de molienda seca y húmeda en molino planetario para la obtención y caracterización de fracciones de amaranto y su aplicación como agente encapsulante" (2015-08-28). Roa Acosta, Diego Fernando. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
El estudio de la molienda seca y húmeda del grano de amaranto es importante para darle valor agregado a los productos derivados del procesamiento del grano y de esta manera posicionarlo en el mercado como una fuente alternativa de almidón y proteínas. El advenimiento de los molinos de alto impacto brinda la posibilidad de combinar simultáneamente la etapa de maceración y trituración del grano en la molienda húmeda, además de realizar transformaciones termo-mecánicas en la molienda seca del grano. En la presente tesis se analizaron las distintas etapas en la obtención de fracciones enriquecidas, harinas y almidones modificados del grano de amaranto por medio de un molino abrasivo y de un molino planetario de bolas, profundizando además sobre la caracterización fisicoquímica, estructural y funcional de los productos de molienda. Por otra parte, se estudió el uso de las fracciones de molienda como potenciales matrices en la encapsulación de un antioxidante modelo (β-caroteno), analizando su estabilidad en condiciones de almacenamiento a temperatura y humedad relativa controladas. El presente trabajo permitió optimizar los parámetros de la molienda abrasiva obteniendo dos fracciones enriquecidas (amilácea y lípido-proteica) de alto potencial tecnológico. Las propiedades estructurales y funcionales de la fracción amilácea obtenida por molienda seca de alto impacto fueron dependientes de la energía aplicada, afectando la gelatinización, la absorción de agua y la solubilidad. La molienda húmeda mostró una mejora en la recuperación de almidón, reduciendo el contenido proteico y el tiempo de proceso respecto al método tradicional. La fracción amilácea mostró una elevada capacidad encapsulante, mejorando la retención de β-caroteno, protegiéndolo frente al tratamiento térmico, así como durante la humidificación. Los resultados obtenidos en este trabajo de tesis contribuyen al desarrollo de métodos experimentales a escala laboratorio que sean más convenientes para la obtención de fracciones enriquecidas, harinas modificadas y almidón de amaranto con alto potencial tecnológico.

Abstract:
The study of dry and wet milling of amaranth grain is of great importance to the adding of value to products derived from grain processing and to the positioning of amaranth in the market as an alternative source of starch and protein. The introduction of high impact mills allows the simultaneous combination of the stage of soaking and crushing of the grain in the wet milling, as well as thermo-mechanical transformations in amaranth dry grinding. This study analyzed the various stages in the obtention of enriched fractions, modified starches and flours of amaranth grain, through an abrasive mill and a planetary ball mill. In addition, the study made a profound analysis of the physicochemical, structural and functional characteristics of grinding products. Furthermore, the use of milling fractions as potential matrices in encapsulating a model antioxidant (β-carotene) was also study by analyzing its stability under controlled temperature and relative humidity storage conditions. This work helped to optimize the parameters of the abrasive grinding obtaining two enriched fractions (starchy and lipid-protein) of high technological potential. The structural and functional properties of the starchy fraction obtained through high-impact dry milling were dependent on the applied energy, affecting the gelatinization, water absorption and solubility. The wet milling showed a better starch recuperation, reducing the protein content and the process duration in relation to the traditional method. The starchy fraction showed a huge encapsulating capacity, improving the retention of β-carotene by protecting it from the thermal treatment and humidification. The results of the present study contribute to the development of laboratory scale methods that are more convenient to obtain enriched fractions, modified starch and amaranth flour with high technological potential.

"Métodos robustos basados en transformaciones con aplicaciones al modelo lineal generalizado" (2014-09-02). Valdora, Marina Silvia. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
Esta tesis consta de 2 partes que corresponden a los Capítulos 1 y 2. En el Capítulo 1 proponemos una familia de estimadores robustos para modelos lineales generalizados. En el Capítulo 2 se introduce una familia de estimadores robustos para distribuciones dependientes de un parámetro. Los estimadores definidos en el Capítulo 1 son M-estimadores redescendientes basados en transformaciones (MT-estimadores) y, más generalmente, M-estimadores pesados basados en transformaciones (WMT-estimadores). La idea principal es usar un M-estimador después de aplicar una función estabilizadora de la varianza a las respuestas. Mostramos la consistencia y la normalidad asintótica de estos estimadores. También calculamos una cota inferior para su punto de ruptura asintótico. Un estudio de Monte Carlo muestra que estos estimadores se comparan favorablemente con otros estimadores robustos para modelos lineales generalizados con respuesta Poisson y log link. Por último, consideramos un ejemplo de datos reales y comparamos el ajuste dado por el MT-estimador con los ajustes correspondientes a otros estimadores existentes. Los estimadores definidos en el Capítulo 2 son estimadores para datos univariados basados en la transformación integral de probabilidad (MI-estimadores). Estos estimadores tienen una definición simple y son muy simples de calcular. Mostramos la consistencia y normalidad asintótica de los mismos y hallamos cotas para su punto de ruptura asintótico. Estudiamos en especial el caso de la distribución de Poisson, en el que probamos que el punto de ruptura es óptimo. Para el caso de la distribución de Poisson realizamos un estudio de Monte Carlo para comparar el desempeño de estos estimadores con el de otros estimadores robustos para datos univariados.

Abstract:
This thesis consists of two parts corresponding to Chapters 1 and 2. In Chapter 1 we propose a family of robust estimators for generalized linear models. In Chapter 2 we introduce a family of robust estimators for distributions that depend on a single parameter. The estimators defined in Chapter 1 are redescending M-estimators based on transformations (MT-estimators) and, more generally, weighted M-estimators based on transformations (WMT-estimators). The main idea is to use an Mestimator after applying a variance stabilizing function to the responses.We show the consistency and asymptotic normality of these estimators. We also compute a lower bound for their asymptotic breakdown point. A Monte Carlo study shows that these estimators compare favourably to other robust estimators for generalized linear models with Poisson response and log link. Finally, we consider an example of real data and compare the fit obtained using the MT-estimator to the fits corresponding to other existing estimators. The estimators defined in Chapter 2 are estimators for univariate data based on the probability integral transformation (MI-estimators). These estimators have a simple definition and are very easy to compute. We show their consistency and asymptotic normality and find bounds for their asymptotic breakdown point. We study in particular the case of the Poisson distribution, in which we prove that the breakdown point is optimum. For the case of the Poisson distribution we perform a Monte Carlo study to compare the performance of MI-estimators to that of other robust estimators for univariate data.

"Métodos robustos de estimación de componentes principales funcionales y el modelo de componentes principales comunes" (2012). Bali, Juan Lucas. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
En muchas situaciones prácticas, los datos se registran sobre un período de tiempo o corresponden a imágenes. Por esta razón, conviene considerarlos como realizaciones de un proceso estocástico en lugar de discretizarlos y estudiarlos como realizaciones de datos multivariados. Un método ampliamente usado para describir los principales modos de variación de las observaciones es el de componentes principales funcionales. Sin embargo, los procedimientos clásicos basados en el desvío estándar o el operador de covarianza muestral son muy sensibles a datos atípicos. Para resolver este problema, en esta tesis, se introducen estimadores robustos para las componentes principales mediante un enfoque basado en el método de projection–pursuit. Estimadores de projection–pursuit, para el caso finito– dimensional, fueron inicialmente propuestos en Huber (1981) como una forma de obtener estimadores robustos de la matriz de covarianza. Posteriormente, fueron considerados por Li y Chen (1985) para el problema de componentes principales como una aproximación directa al problema sin necesidad de obtener estimadores robustos de la matriz de escala (ver, también Huber, 1985). En esta tesis, se extiende dicha propuesta al caso funcional. Por otra parte, se consideran diversas variaciones de la misma que permiten obtener estimadores suaves mediante una penalización en la escala o en la norma, o bien, mediante una aproximación finito–dimensional sobre una base con elementos suaves. Bajo condiciones débiles de regularidad, se obtiene la continuidad del funcional asociado, de lo que se deduce la consistencia de los estimadores sin suavizar. Por otra parte, se prueba la consistencia de los estimadores que penalizan la norma y/o la escala así como la de una propuesta basada en aproximaciones por subespacios crecientes, bajo condiciones débiles. Mediante un estudio de simulación, se compara la performance de las propuestas clásicas y robustas bajo diferentes tipos de contaminación. Se complementa el estudio de los estimadores de proyección de las direcciones principales, obteniendo una expresión para la función de influencia del funcional asociado a la dirección principal y su tamaño. Las propuestas anteriores de estimación se extendieron al caso de k poblaciones que cumplen un modelo de componentes principales comunes funcional. Bajo dicho modelo, las diversas poblaciones presentan una estructura común en cuanto a su operador de dispersión compartiendo sus autofunciones y el orden de las mismas. Para ser más precisos, se definen estimadores robustos de projection–pursuit de las direcciones principales bajo un modelo de componentes principales comunes. Para las distintas propuestas, algunas de las cuales incluyen como antes diversos tipos de penalización, se prueba su consistencia, bajo condiciones débiles. Por otra parte, mediante un estudio de Monte Carlo, se estudia el comportamiento de los estimadores introducidos para muestras finitas, bajo diferentes modelos y tipos de contaminación. Finalmente, se proponen algoritmos que permiten calcular aproximaciones de cada una de las propuestas dadas. Se prueba la consistencia del estimador obtenido a través de dicho algoritmo. Mediante un estudio Monte Carlo, se analiza la velocidad de convergencia de dicha propuesta en el caso de procesos con trayectorias suaves e irregulares. Para estas últimas, se propone un método alternativo de cálculo.

Abstract:
In many practical situations, data are recorded over a period of time or may correspond to images. In these situations, it is preferable to consider them as samples of an stochastic process instead of discretizing and studying them as multivariate data samples. A technique widely used to describe the observations principal modes of variations is the functional principal components analysis. The classical procedures based on the standard deviation or the sample covariance are very sensitive to atypical data. To overcome this problem, in this thesis, we introduce robust estimators for the principal components using a projection–pursuit approach. In the multivariate setting, projection–pursuit estimators were initially proposed in Huber(1981) as a way to obtain robust estimators of the covariance matrix. They were then considered by Li and Chen (1985) to perform a robust principal component analysis without passing by a robust estimate of the covariance matrix (see also, Huber, 1985). In this thesis, we extend that proposal to the functional case. On the other hand, we consider other alternatives which allow us to obtain smooth estimators of the principal directions using either a penalization on the scale or the norm or through a sieve approach which consists in considering an increasing sequence of finite–dimensional spaces spanned by a basis with smooth elements. Under mild regularity conditions, we derive the continuity of the associated functional which entails the consistency of the non–smoothed estimators. On the other hand, we show that the estimators defined penalizing the norm and/or the scale and those based on the sieve approach are consistent. Through a simulation study, we compare the performance of the classical and robust proposals under different contamination models. We complete the study of the projection–based estimators of principal directions, obtaining an expression for the influence function of the functional related to the principal direction and its size. The previous proposals are extended to k populations satisfying a functional common principal component model. Under this model, the populations have a common dispersion structure, since the dispersion operators share the same eigenfunctions and their order. More precisely, we introduce robust projection– pursuit estimators of the principal directions under functional common principal components model. We derive the consistency of the the different proposals, some of which include penalization terms. On the other hand, through a Monte Carlo study, we the performance of the robust estimators is compared to that of the classical one, under different models and contaminations. Finally, we propose algorithms that allow to compute approximations for each of the robust proposals given. The estimators obtained through that algorithm turn out to be consistent. Using a Monte Carlo study, we analyse the convergence rate of the proposals when the observations have smooth or rugged trajectories. For the latter, we propose an alternative method of computation.

"Métodos robustos en correlación canónica funcional" (2017-03-22). Alvarez, Agustín. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
En diversas aplicaciones, resulta de interés poder medir la asociación entre dos características que se observan sobre los individuos de una población. Por otra parte, muchas veces estas características se registran sobre un período de tiempo o corresponden a imágenes. Por esta razón, conviene considerarlos como realizaciones de un proceso estocástico en lugar de discretizarlos y estudiarlos como realizaciones de datos multivariados. Un método ampliamente utilizado para lograr este objetivo es el análisis de correlación canónica funcional. Leurgans et al. (1993) prueban que la extensión natural de los estimadores utilizados en el caso multivariado al funcional no resulta consistente para la primera correlación canónica. Por esta razón, dichos autores proponen estimadores que penalizan la rugosidad de las direcciones y prueban que resultan consistentes. Por otro lado, He et al. (2003) dan condiciones que garantizan la buena definición de las correlaciones y direcciones canónicas para elementos aleatorios (X; Y )^t a valores en el espacio de Hilbert L²(0, 1) x L² (0, 1). Los trabajos mencionados consideran como medida de asociación la correlación de Pearson. Sin embargo, es bien sabido, que esta medida es muy sensible a la presencia de datos atípicos. Con el fin de lidiar con este problema, en el caso multivariado, Branco et al. (2005) y Alfons et al. (2016) proponen estimadores utilizando un enfoque de projection-pursuit, es decir, maximizando funcionales de asociación robustos de proyecciones de los datos. En esta tesis, consideramos espacios de Hilbert separables H1 y H2 y elementos aleatorios (X, Y )^t Є H = H1 x H2 y medidas de asociación bivariadas robustas. Para mostrar que la extensión natural del caso multivariado al caso funcional falla cuando se utiliza la extensión de los estimadores de projection-pursuit de Branco et al. (2005) al caso funcional, extendemos el resultado de Leurgans et al. (1993) al caso de medidas de asociación generales. Por otra parte, para proponer estimadores robustos y consistentes consideramos un enfoque que combina projection-pursuit con el método de Sieves que aproxima el espacio infinito-dimensional H por subespacios de dimensión finita que crecen con el tamaño de muestra. Bajo condiciones de regularidad, obtenemos que los estimadores de las primeras direcciones y de la primera correlación canónica son consistentes al funcional asociado. Para identificar que representa dicho funcional, se muestra la consistencia Fisher de éstos cuando se utilizan medidas de asociación que cumplan ciertas condiciones. En particular, las medidas de correlación robustas de uso habitual permiten obtener estimadores consistentes a la cantidad de interés en el caso de procesos Gaussianos o de procesos elípticos. Mediante un estudio de simulación, se compara el comportamiento de los estimadores robustos con los estimadores basados en la correlación de Pearson, para muestras finitas Gaussianas y contaminadas. Se proponen asimismo un procedimiento de convalidación cruzada robusta para elegir las dimensiones de los subespacios aproximantes y métodos para la detección de datos atípicos. Finalmente, se ilustra en un conjunto de datos reales las ventajas de los estimadores robustos ya que permiten identificar los datos atípicos y proveen estimaciones confiables.

Abstract:
In many applications, measuring the association between two individual features is an important issue. Besides, in many practical situations data are recorded over a period of time or may correspond to images. In these situations, it is preferable to consider them as samples of an stochastic process instead of working with the discretized trajectories as multivariate data samples. A technique widely used to study the dependence between the two functions recorded for a sample of subjects is the functional canonical correlation analysis. Leurgans et al. (1993) demonstrated the need for regularization in functional canonical correlation analysis, since the natural extension of the multivariate estimators are not consistent. Leurgans et al. (1993) also derived the consistency of the estimators obtained penalizing the roughness. These results are complemented with those obtained in He et al. (2003) who provide conditions ensuring the existence and proper definition of the canonical directions and correlations when the random element belongs to L² (0, 1) x L² (0; 1). The aforementioned papers consider as association measure the Pearson correlation. However, it is well known that the Pearson correlation is not robust, being sensitive to outliers and this sensitivity is inherited by the canonical directions and correlations. In the multivariate case, a robust approach was given by Branco et al. (2005) and Alfons et al. (2016) who proposed estimators using projection-pursuit, that is, maximizing a robust bivariate association measure over the projected data. In this thesis, we consider separable Hilbert spaces H1 and H2 and random elements (X, Y ) Є H = H1 x H2 as well as robust bivariate measures of association. To show that the natural extension from the multivariate case to the functional case fails when using the projection-pursuit estimators of Branco et al. (2005), we generalize the result of Leurgans et al. (1993) to the case of general measures of association. On the other hand, to obtain robust and consistent estimators in a functional framework, we consider an approach that com6 bines projection-pursuit with Sieves which approximate the infinite-dimensional space H by means of finite-dimensional linear spaces growing with the sample size. Under regularity conditions, consistency results for the first canonical correlation and directions are derived. An important point to highlight is what the functional related to the proposed estimators represent, at least in some situations. For that purpose, Fisher consistency is obtained when the bivariate measure of association may be transformed to a Fisher-consistent bivariate association functional. In particular, the usual robust correlations allow to obtain consistent estimators of the quantities of interest when (X, Y )^t is a Gaussian or an elliptical process. Through a simulation study, we compare the performance of the robust proposals with the estimators based on the Pearson correlation, for clean and contaminated data. Furthermore, a robust cross-validation procedure is also proposed to select the dimension of the approximating linear spaces and outlier detection rules are studied. Finally, we illustrate on a real data set the advantages of the robust estimators which allow identify outliers and provide reliable estimates.

"Métodos robustos para el modelo de análisis factorial" (2000). Villar, Ana Julia. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
Los estimadores usuales de los parámetros del modelo de análisis factorial son los estimadores de máxima verosimilitud que corresponden a factores y errores normales. Estos estimadores dependen de la media y la covarianza muestrales, las cuales son muy sensibles a observaciones atípicas. En este trabajo se obtienen estimadores robustos para el modelo de análisis factorial reemplazando en las ecuaciones de verosimilitud la media y la covarianza muestral por estimadores robustos de posición multivariada y covarianza. Se prueba la consistencia de estos estimadores cuando éstos están basados en estimadores multivariados consistentes. También se prueba la normalidad asintótica de los mismos y se obtiene la matriz de covarianza asintótica cuando los estimadores en los que se basan son asintóticamente normales. Un estudio de Monte Carlo muestra que las familias propuestas contienen estimadores que combinan alta eficiencia bajo el modelo normal con alta robustez cuando la muestra contiene observaciones atípicas.

Abstract:
The usual estimates of the parameters of the factor analysis model are maximum likelihood estimates corresponding to gaussian factors and errors. These estimators depend on the sample mean and covariance matrix, which are very sensitive to few outliers. In this work, robust estimators for the factor analysis model are obtained replacing into maximum likelihood equations sample mean and covariance by robust multivariate location and scatter estimates. Consistency of the proposed estimates is proved when consistent multivariate location and scatter matrix are used. The asymptotic normality of the proposed robust estimates is proved and their asymptotic covariance matrix obtained, provided the location and scatter matrix are asymptotically normal A Monte Carlo study compares the behavior of the different robust proposals with maximum likelihood estimators, showing that it is possible to find estimates which combine highly efficient estimates under a normal model with a highly robust behavior when the sample contains outliers.

"Métodos topológicos para algunas ecuaciones diferenciales funcionales resonantes no lineales" (2014-12-10). Déboli, Alberto Fernando. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
En esta tesis se estudia la existencia de soluciones de dos ecuaciones diferenciales funcionales resonantes no lineales. Por un lado, se estudia existencia de al menos una solución de un problema de segundo orden con condiciones de Neumann bajo diferentes condiciones impuestas a la no linealidad, con la particularidad de que ésta depende de los valores de la solución desconocida en el borde del dominio. Más precisamente, se prueba la existencia de al menos una solución adaptando a este tipo de problemas las condiciones clásicas de Landesman-Lazer para el caso escalar y para el caso de un sistema, la condición de Nirenberg. Por otro lado, se estudia un problema de primer orden con una no linealidad que depende de varios retardos variables. Más precisamente, se prueba un resultado de existencia de al menos una solución periódica positiva para el caso escalar y para un sistema, y un resultado de estabilidad generalizando los obtenidos por otros autores. En todos los problemas estudiados, las no linealidades están condicionadas en sus argumentos y se trata de problemas resonantes en el sentido de que el operador lineal de diferenciación involucrado tiene núcleo no trivial. El principal método que se implementa, en cada caso, para probar existencia de solución se basa en la teoría del grado de coincidencia de Mawhin, el cual es una generalización del grado topológico de Leray Schauder. No obstante, existen problemas resonantes en los que el grado de coincidencia no se aplica; el problema de segundo orden bajo condiciones de Neumann en un dominio no acotado es un caso particular de ese tipo y se aborda recurriendo al método de las sub y super soluciones ordenadas combinado con un argumento del tipo diagonal.

Abstract:
In this work, we study the existence of solutions of two nonlinear resonant ordinary functional differential equations. In the first place, we consider an abstract second order problem under Neumann boundary conditions arising on an electro-diffusion model. This problem has the particularity that the nonlinear term depends on the Dirichlet values of the yet-to-be-determined solution. We shall prove the existence of solutions by adapting the classical Landesman-Lazer conditions for the scalar case, and a condition by Nirenberg for a system of equations. In the second place, we study a first order Nicholson type equation with several delays. We shall prove the existence of a positive periodic solution both for the scalar equation and for a system. Also, we shall prove an stability result. In both cases, the nonlinear term is a functional operator and the problems are resonant in the sense that the associated linear operators have nontrivial kernel. Our main tool for proving existence of solutions shall be Mawhin’s coincidence degree, which is a generalization of Leray-Schauder degree. There are, however, some cases in which this theory cannot be applied: for example, the case of a boundary value problem on the half-line, for which we adapt the method of upper and lower solutions combined with a diagonal argument.

"Métodos ópticos no destructivos para monitoreo de salud vegetal" (2009). Cordon, Gabriela Beatriz. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
El desarrollo de métodos ópticos analíticos para monitoreo de salud vegetal ha crecido notablemente debido a que estas técnicas permiten ahorrar mucho tiempo y trabajo en el laboratorio. Actualmente, es relevante la posible aplicación de estas metodologías en el monitoreo a distancia de la vegetación. Esta tesis propone un acercamiento al monitoreo de la salud vegetal desde la óptica química-física. El objetivo principal del presente trabajo es la interpretación de la interacción de la luz con el material vegetal en forma rigurosa desde el punto de vista físico y matemático para desarrollar procedimientos de diagnóstico. En particular, se exploraron en profundidad los métodos ópticos basados en determinaciones de reflectancia y en la espectroscopía de fluorescencia. Se encontraron correlaciones entre los espectros de reflectancia con el contenido de pigmentos presentes en las hojas y con el contenido de agua de las mismas. Además, se demostró la aplicabilidad de la teoría de Kubelka-Munk y del modelo de Pila de Placas en hojas. Se efectuó un estudio exhaustivo de la emisión de fluorescencia de clorofila-a presente en el tejido foliar, prestando especial atención al desarrollo y aplicación de modelos adecuados para efectuar correcciones por procesos de reabsorción de luz. Las características morfológicas y fisiológicas de las hojas se ven reflejadas en sus propiedades ópticas; por lo tanto se evaluaron los parámetros fotofísicos de hojas expuestas a diversas condiciones naturales a fin de ahondar los conocimientos existentes al respecto. Adicionalmente, se estudió la variación de los parámetros fotofísicos de las hojas frente a situaciones de tensión tales como: senescencia, carencia de nutrientes y presencia de herbicidas. Finalmente, se desarrolló un método para obtener la distribución espacial de los pigmentos foliares dentro de las hojas. Las imágenes utilizadas se obtuvieron a partir de un escáner comercial lo que facilita la implementación de esta metodología con un bajo costo de operación.

Abstract:
The development of optical-methods for monitoring plant health has grown markedly since these techniques can save time and work in the laboratory. At present, these methodologies are relevant in connection with the remote sensing of vegetation. This thesis proposes an approach to the monitoring of plant health from a physicochemical perspective. The main objective of the present work is the interpretation of the interaction of the light with plant material from a physical and mathematical point of view to build up diagnostic procedures. In particular, optical methods based on reflectance and fluorescence spectroscopy were explored in depth. Correlations between reflectance spectra and both the pigment content and the water content of leaves were found. In addition, the applicability of the Kubelka-Munk theory and of the Pile of Plate model on plant material was tested. An exhaustive study of chlorophyll-a fluorescence from plant tissues was performed by focusing on the development and application of appropriated corrections models to account for light re-absorption processes. The morphological and physiological features of leaves are revealed in their optical properties; therefore we evaluated the photophysical parameters of leaves exposed to different natural conditions in order to deepen existing knowledge about it. Additionally, we studied the variation in the photophysical parameters of the leaves under stress situations such as senescence, nutrient deficiency and the presence of herbicides. Finally, we developed a method for obtaining the spatial distribution of pigments concentration from color images of leaves. The images used were obtained from a commercial scanner which facilitates the implementation of this methodology with a low cost of operation.

"Métricas de complejidad de grafos para clasificación en múltiples dominios" (2016-05-02). Tabacman, Maximiliano. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
El objetivo de esta tesis es investigar y ofrecer nuevas ideas para clasificar redes complejas basadas en sus propiedades topológicas de gran escala. Estamos interesados en estudiar las propiedades de redes de diferentes dominios, y encontrar características comunes que son compartidas por las redes en cada una de ellas. Con las mismas pretendemos desarrollar algoritmos y técnicas que aprovechen los elementos comunes, para automatizar la clasificación de redes en sus respectivos dominios. Esta información también será de utilidad para determinar si una red artificial presenta las características esperadas para el dominio al que pretende pertenecer. Revisamos un gran número de métricas de complejidad encontradas en la literatura. De ellas, elegimos 13 que luego derivan en un total de 43 métricas. Creamos un conjunto de redes de distintas fuentes, con 240 redes distribuidas en 11 dominios. Aplicamos un análisis exhaustivo a las medidas obtenidas para ellas, analizamos su correlación y distribución estadística, e intentamos predecir las posibilidades de clasificación que tendría un algoritmo automático a la hora de discriminarlas correctamente en sus respectivos dominios. Intentamos determinar si las mediciones obtenidas pueden ser usadas para discriminar los distintos dominios estudiados. Para ello, presentamos 3 tipos de algoritmos de clasificación de la literatura (K Nearest Neighbors, Support Vector Machines y el sistema de Evolutionary Rule Learning BioHEL). Las mediciones son utilizadas como valores de entrada para la tarea de clasificación de distinguir el dominio al que pertenece cada red. Además, para entender el potencial que tienen para clasificar dominios de redes, usamos el generador de grafos CiGRAM para crear un conjunto de 160 redes artificiales distribuidas en 8 dominios a modo de ejemplo. Analizamos su distribución estadística y ejecutamos los experimentos propuestos, donde algunos de los algoritmos logran una precisión de hasta 80%. Adicionalmente, observamos que es fácil interpretar los resultados que ofrece el sistema BioHEL, ya que su salida está compuesta de reglas legibles por una persona, que explican cómo clasificar redes en base a los valores de las métricas calculadas. Finalmente, aplicamos los experimentos propuestos usando las técnicas de clasificación revisadas, con los valores de métricas calculados para las redes reales elegidas. Observamos una clasificación de menor precisión con respecto a lo obtenido para las redes artificiales, y continuamos con escenarios experimentales adicionales para estudiar posibles mejoras, como eliminación de outliers y particionamiento manual de los conjunto de entrenamiento y prueba. Luego de ejecutarlos, a pesar de que en promedio los resultados siguen siendo peores a los obtenidos para las redes artificiales, un subconjunto de los experimentos presenta una precisión de 80% como habíamos obtenido anteriormente. Nuestras conclusiones permiten confirmar que es posible clasificar redes de distintos dominios considerando únicamente las mediciones obtenidas de un conjunto específico de métricas de complejidad, y también ofrecemos posibles mejoras a ser aplicadas en investigaciones futuras.

Abstract:
The objective of this thesis is to research and offer insights into the possibilities of classifying complex networks based on their large scale topological features. We are interested in studying the properties of networks from different domains, and find common characteristics that may be shared by the networks in each of them. With them, we aim to develop algorithms and techniques that take advantage of the shared features, to automate the classification of networks to their respective domains. This information would also be useful in determining if an artificial network shares the expected characteristics of its intended domain. We research and review a large number of complexity measures from the literature. From them, we choose 13 that are then derived to reach a total of 43 measures. We created a network data set from different sources, with 240 networks distributed across 11 domains. Exhaustive analysis is applied to the measurements obtained from them, to analyze their correlation and statistical distribution, and attempt to predict the classification possibilities an automated algorithm might have of correctly discriminating between the domains. We attempt to determine if the measures computed can be used as discriminators between the domains under study. To that end, we present 3 different classification algorithms from the literature (K Nearest Neighbors, Support Vector Machines and the Evolutionary Rule Learning system BioHEL). The measures obtained are used as the input for the classification task of distinguishing the domain to which each network belongs. Furthermore, to understand their potential ability to correctly classify network domains, we use the CiGRAM graph generator to build a set of 160 artificial networks distributed across 8 sample domains. We analyze their statistical distribution, and run the experiments proposed, where some of the algorithms presented achieve up to 80% accuracy. Moreover, we observe the ease of interpretation in the results offered by the BioHEL system, since its output is composed of human readable rules that explain how to classify the networks based on their computed measures. Finally, we apply the proposed experiments using the classification techniques reviewed to the computed measures of the set of real networks chosen. We observe a lower classification accuracy with regard to the values obtained for the artificial networks, and continue with additional experimental scenarios to study possible improvements, such as outlier elimination, and manual partitioning of the training and testing sets. After running them, we observe that despite the average results are still below those obtained for artificial networks, a subset of the experiments present the previously attained accuracy nearing 80%. Our conclusions imply that it is possible to classify networks into different domains just by considering the measurements obtained from a speciFinally, we apply the proposed experiments using the classification techniques reviewed to the computed measures of the set of real networks chosen. We observe a lower classification accuracy with regard to the values obtained for the artificial networks, and continue with additional experimental scenarios to study possible improvements, such as outlier elimination, and manual partitioning of the training and testing sets. After running them, we observe that despite the average results are still below those obtained for artificial networks, a subset of the experiments present the previously attained accuracy nearing 80%. Our conclusions imply that it is possible to classify networks into different domains just by considering the measurements obtained from a specific set of complexity measures, and we also offer a number of possible improvements in future related research.

"Múltiples interacciones determinan la participación de ATF-2 en la regulación transcripcional del promotor del gen de la fibronectina humana" (1997). Pesce, Carlos Gustavo. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
En esta tesis hemos explorado los mecanismos transcripcionales implicados en el funcionamiento del promotor de gen de la fibronectina humana (FN). En primer lugar se analizó el impacto de mutaciones en los elementos CRE -170 y CCAAT -150 del promotor sobre la unión de factores de transcripción específicos in vitro y se confirmó la cooperación entre los sitios CRE y CCAAT. En segundo lugar el efecto de las mutaciones sobre la actividad del promotor fue analizado en transfecciones transientes en células de hepatoma humano y en líneas celulares fibroblásticas. Estos experimentos demostraron la importancia funcional de los elementos CRE y CCAAT del promotor de FN y sugirieron la existencia de interacciones funcionales entre las proteínas que se unen a estos sitios. Se analizó también la respuesta del promotor al AMP cíclico (AMPc) y se determinó que éste actúa a través de distintos elementos en cada tipo celular. En las células Hep3B la inducción por AMPc mediada por CRE -170 depende de CCAAT-150, implicando una interacción funcional entre los factores unidos a ambos sitios. Utilizando un RNA antisentido descubrimos que en células hepáticas ATP-2 es esencial para la activación de la transcripción basal por CRE -l70 y, lo más importante, que la unión de ATP-2 al CRE depende de la integridad de CCAAT -150. Por otro lado, demostramos que la activación de la transcripción por ATP-2 requiere la presencia del núcleo promotor de FN y que la expresión de proteínas activadoras de ATP-2 inhibe la expresión del gen de FN. A la luz de estos resultados proponemos un modelo en el que un heterodímero entre un factor ATF inducible por AMPc y ATF-2 activa al promotor de FN dentro de un factor compuesto ATP-CCAAT que le confiere a ATP-2 capacidades diferentes a las que posee el factor aislado.

Abstract:
In this thesis we have explored the transcriptional mechanisms underlying de activity of the human fibronectin (FN) gene promoter. First we have analyzed the effects of mutating the -170 CRE and -150 CCAAT elements on the binding of specific transcription factors in vitro, confirming the cooperation between the CRE and CCAAT sites. Second, the effect of the mutations on the activity of the promoter was investigated in transient transfections in human hepatoma cells and in fibroblastic cell lines. These experiments demonstrated the functional significance of the CRE and CCAAT elements of the FN promoter and suggested the existence of functional interactions between the proteins that bind these sites. The response of the promoter to cyclic AMP (CAMP) was also analyzed and it was shown that this molecule acts through different elements in each cell type. In Hep3B cells CAMP induction going through the -170 CRE depends on -150 CCAAT, implying a functional interaction between the factor bound to both sites. Employing an antisense RNA we found that in hepatic cells ATP-2 is essential for -170 CRE to activate basal transcription and, most importantly, that the binding of ATP-2 to the CRE depends on the integrity of -150 CCAAT. Besides, we have demonstrated that activation of transcription by ATP-2 requires the presence of the FN core promoter and that the expression of ATP-2 activating proteins inhibits FN gene expression. On the light of these results we advance a model that depicts a heterodimer between a CAMP responsive ATF factor and ATP-2 that activates the FN promoter as part of an ATF-CCAAT composite factor that confers on ATP-2 different abilities compared to the isolated factor.

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